Ускорение поляризованных протонов в У-70 Отбоев А.В., Шатунов Ю.М. Рабочее совещание Протвино 01.03.2005. - презентация

1 Ускорение поляризованных протонов в У-70 Отбоев А.В., Шатунов Ю.М. Рабочее совещание Протвино

2

3 q 0, q- нормальная и аномальная части гиромагнитного отношения; V – скорость; B, E - магнитное и электрическое поля периодическая ось прецессии -приведенная частота прецессии Вектор спина квантово-механическое среднее оператора спина Спин и орбита -частота Лармора

4 Спиновые резонансы целые резонансы: спин-бетатронные резонансы: - эмиттанс (k, k x,k z,k s - целые числа) - функция спинового отклика xz электрон: ΔE = МэВ; протон: ΔE = МэВ

5 |F3 (θ) | на супер периоде

6 Пересечение спиновых резонансов - мощность резонанса; расстройка Набор спиновой фазы в зоне резонанса Быстрое пересечение: ( 1) импульсные квадруполи, шунтирование, коррекция орбиты, подавление связи бетатронных колебаний Медленное пересечение: ( 1) частичные змейка, когерентная раскачка бетатронных колебаний, ВЭПП-2М (1976) -?-?

7 змейки Сибирские змейки

8 с частотой За период угол поворота вокруг оси x y Движение в спиральном магните a = λ2λ Спин прецессирует вокруг оси Во вращающейся системе: -Ap 3 e В лаб. системе φ = 2π(ν s -1)

9 Сибирские змейки (RHIC) (1994)

10 BRAHMS & PP2PP (p) STAR (p) PHENIX (p) AGS LINAC BOOSTER Polarized Proton in RHIC Pol. Proton Source 500 A, 300 s Spin Rotators Partial Siberian Snake Siberian Snakes 200 MeV Polarimeter AGS Internal Polarimeter Rf Dipoles RHIC pC Polarimeters Absolute Polarimeter (H jet) Pol. Protons / Bunch = 20 mm mrad AGS pC Polarimeters Strong AGS Snake

11

12 ν = k = q·P ν = k = q·10 Z s 1 мм ν = q·P ± ν z ν = q·10 ± ν z (ε z ) норм = 10 мм· мрад (P = 12) Резонансы У-70 S = -(99% S 0 ) δS = 99% S 0 ν z = 9.7 (9.85) ν x = 9.8 (9.7) ν γ = 0.002

13 (ν 0 ·|F3 (θ)|) на супер периоде У-70 –

14 Z-орбита У-70

15 PROPOSAL OF PARTIAL SIBERIAN SNAKE BASED ON HELICAL MAGNETS FOR AGS I.A.Koop, A.V.Otboev, E.A.Perevedentsev, P.Yu.Shatunov, Yu.M.Shatunov Budker Institute of Nuclear Physics, Novosibirsk, Russia ByBy BxBx BzBz

16 B x (z) и B y (z) корректоры ярмо

17 Траектории протона в змейке x x E=2.5 ГэВ E=25 ГэВ 2.8 м

18 «Траектория» спина протона в змейке φ y 0.55

19 «Сила» змейки: w s =φ/2π (%)wSwS

20 У ν = k(3/P) = m: ν = k(3/P) = m +1/ ν = k(3/P) = m: ν = k(3/P) = m +1/ Змейки в У-70

21 ν0ν0 ν ν = 38 - ν z ν = 18 + ν z

22 γ

23 γ

24 S z (γ) SzSz γ

25 γ.

26 φ y 0.55φ y 0.8 λ = 50 смλ = 70 см B = 6 T B = 4.5 T

27 Заключение Сохранение высокой степени поляризации протонов при ускорении до 70 ГэВ возможно с тремя частичными спиральными змейками (w s ) Требуется: разработать и изготовить 12 сверхпроводящих спиральных магнитов (λ = 0.6 – 0.7 м ; B = 5 – 6 Т); выставить магниты У-70 по вертикали 1 мм ; сохранить норм. эмиттанс ε z = мм мрад ; бетатронные частоты ν z = 9.9; ν x =9.7.