Большой Адронный Коллайдер (БАК) и будущие ускорители конструируются для работы с интенсивными пучками, с числом частиц в сгустке N_p=10^11 . Это обусловленно желанием изучать очень редкие процессы с наибольшим набором данных. Коллайдеры высоких энергий представляют собой многокилометровые инженерные сооружения, чья поперечная компактность достигается применением сверхпроводящих технологий и ценовыми ограничениями. Однако в компактности отдельных конструкционных элементов может скрываться и потенциальная опасность неустойчивой работы ускорителя. Дело в том, что высокоинтенсивный пучок положительно заряженных частиц (протоны, позитроны, ионы) создает вокруг себя электрическое поле высокой напряженности, 10^5-10^6 В/см. Находясь вблизи проводящих поверхностей, на расстоянии 1-20 мм от них, поле таких сгустков частиц активирует автоэлектронную эмиссию (АЭЭ) с поверхности вещества. Эти электроны, в дополнение к электронам от ионизации остаточного газа, вторичных электронов и электронов, выбитых с поверхности синхротронным излучением, вносят вклад в развитие в транспортной линии плотного электронного облака. Частицы пучка, рассеиваясь в плотном электронном облаке с N_e=N_p , могут вызвать заметные повреждения. В статье анализируются условий, при которых АЭЭ в коллиматорной системе БАК может стать серьезной проблемой. Схожий анализ прототипа Международного Линейного Коллайдера выявил, что значительная АЭЭ будет сопровождать позитронный пучек на всём пути его ускорения.
Номер документа: 2006-15/814
Авторы: Б. Б. Левченко
Email: [email protected]