Física de Aceleradores

1. Física de Aceleradores Prof. Marcelo Sant’Anna Sala A-310 (LaCAM) e-mail: mms@if.ufrj.br Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

2. Aceleradores Eletrostáticos Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

3. Aceleradores Eletrostáticos (algumas referências históricas) “A brief history and review of accelerators”, P. J. Bryant Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

4. Cockcroft-Walton • Foto de um multiplicador de voltagens Cockcroft-Walton . Esta parte do acelerador foi utilizado para o desenvolvimento da bomba nuclear. Foi construído em 1937 e atualmente exposto no Museu de ciências de Londres Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 – 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

5. Van de Graaff • O primeiro VDG foi construído por Robert Jemison Van de Graaff, enquanto estava em Princeton, em 1929. • Na PUC-Rio há um VDG de 4 MV desde os anos 60 Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

6. Tandem (maiores detalhes mais tarde) • Ex.: o (Van de Graaff) Tandem modelo Pelletron de 1.7 MV do LaCAM (IF-UFRJ) Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

7. Aceleradores de campos variáveis(usando “aceleração resonante”) Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

8. Aceleradores de campos variáveis (algumas referências históricas) “A brief history and review of accelerators”, P. J. Bryant Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

9. RF Linac • Alternando “tubos de deriva” e potenciais V(t). • Notar a “aceleração resonante” (sincronização!). • Notar comprimentos variáveis dos tubos. • Ver animação em: www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Meca/Charges/linac.html Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

10. Ciclotron • Novamente, sincronização! • Ver animação em www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Meca/Charges/cyclotron.html Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

11. + avanços • Avanços na estabilidade de fase, focalização, transporte de feixe... Ex.: “Strong focusing” Crédito: Mark Mandelkern Outros aceleradores Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

12. Ex.: Síncrotron (de elétrons) • Feixes de luz... http://bilder.desy.de:9080/XFELmediabank/ListView.jsp?language=en_US&page=1&categoryID=2118&catalogID=5 Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

13. Table 01 High Energy Accelerators Ex.: Aceleradores de energia mais alta Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

14. Ex.: Síncroton de íons • RHIC (Brookhaven) Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

15. Ex.: LHC Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2009.1 - Instituto de Física - UFRJ

16. s-1d Análise do estado de carga Célula gasosa s0d X- X-, X0, X+,... Pressão variável e calibrada Detecção Voltando ao Pelletron de 1.7 MV do LaCAM ACELERADOR Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2007.2 - Instituto de Física - UFRJ

17. A fonte de íons por sputtering Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2007.2 - Instituto de Física - UFRJ

18. E E q q B B v v O Filtro de Wien Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2007.2 - Instituto de Física - UFRJ

19. O Filtro de Wien Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2007.2 - Instituto de Física - UFRJ

20. O acelerador propriamente dito Ímã “stripper” gasoso Feixe para experimentos Feixe da fonte de íons Xp+ Xp+ X- X-Xp+ Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2007.2 - Instituto de Física - UFRJ

21. q q B B O ímã seletor de momento Experimentalmente, usamos para calibração: Ou, Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 - 2007.2 - Instituto de Física - UFRJ