Sistema de acelerador lineal en tándem de Argonne

El Sistema de Aceleradores Lineales en Tándem de Argonne ( ATLAS ) es una instalación científica para usuarios del Departamento de Energía de los Estados Unidos ubicada en el Laboratorio Nacional de Argonne . ATLAS es el primer acelerador lineal superconductor (linac) para iones pesados ​​con energías cercanas a la barrera de Coulomb y está abierto a científicos de todo el mundo.

El acelerador ATLAS de Argonne no debe confundirse con el experimento ATLAS del Gran Colisionador de Hadrones del CERN .

En ATLAS, los haces de iones estables se generan a partir de dos fuentes: el acelerador electrostático tándem Van de Graaff de 9 MV o el inyector de iones positivos, un acelerador lineal de baja velocidad de 12 MV y una fuente de iones de resonancia ciclotrónica de electrones (ECR). Los iones se envían desde una de estas dos fuentes al acelerador lineal de refuerzo de 20 MV y, posteriormente, a la sección del acelerador lineal de ATLAS de 20 MV.

El acelerador lineal ATLAS está construido con siete diseños diferentes de resonadores superconductores, cada uno de los cuales crea una onda electromagnética de una velocidad diferente. ^{[ 1 ]} Los iones en el acelerador lineal ATLAS se alinean en un haz que sale del acelerador hacia una de las tres áreas experimentales. Las áreas experimentales contienen cámaras de dispersión , espectrómetros y espectrógrafos , líneas de haz , una instalación de rayos gamma y detectores de partículas .

En 2009, Argonne añadió a ATLAS un sistema llamado CARIBU (Californium Rare Ion Breeder Upgrade). Este sistema es capaz de generar haces de isótopos raros, que luego pueden enviarse a las secciones del acelerador.

Desde entonces, ATLAS ha recibido mejoras adicionales con dos avances: el Sistema de Iones de Haz de Electrones (EBIS), que permite que los haces radiactivos coincidan con las estructuras aceleradoras al aumentar la carga positiva del haz de iones, y el Separador de Iones Radiactivos en Vuelo de Argonne (RAISOR), que ayuda a mejorar la pureza del haz al separar isótopos específicos. Las mejoras de ATLAS con EBIS y RAISOR ayudan a los científicos a investigar las estructuras de elementos exóticos, estudiar la naturaleza de las fuerzas nucleares y comprender mejor la producción de elementos en estrellas y supernovas. ^{[ 2 ]}

El niobio es el metal principal utilizado para construir los tubos.en los resonadores individuales en línea. Se utiliza niobio porque es relativamente barato, pero a la vez es un superconductor a temperaturas relativamente altas. El niobio tiene poca maleabilidad, lo que dificulta la construcción de las formas necesarias para los resonadores. Los maquinistas que trabajan en ATLAS son de los pocos en el mundo capaces de trabajar con niobio en la medida necesaria para la construcción y reparación de las piezas de ATLAS. ^{[ 3 ]}

Los niveles de energía de los iones producidos por ATLAS son ideales para estudiar las propiedades del núcleo . En concreto, los científicos utilizan ATLAS para comprender las reacciones entre núcleos, desde energías muy bajas (típicas de las estrellas en combustión) hasta energías muy altas (presentes poco después del Big Bang). Los núcleos con propiedades específicas pueden estudiarse para comprender las interacciones fundamentales.

• Trampa de átomos en ATLAS
• Espectrómetro de masas de trampa Penning canadiense
• Espectrógrafo de polo dividido Enge
• Analizador de masas de fragmentos
• Gammasphere
• Espectrómetro de órbita helicoidal (HELIOS)
• Cámara de dispersión grande

• Ciclotrón superconductor de acelerador en tándem (TASCC)

• "Instalación ATLAS" . ATLAS: Sistema de acelerador lineal en tándem de Argonne . Archivado del original el 17 de diciembre de 2005. Consultado el 6 de octubre de 2005 .
• "Investigación en física nuclear de baja energía" . ATLAS: Sistema de acelerador lineal en tándem de Argonne . Archivado del original el 17 de diciembre de 2005. Consultado el 6 de octubre de 2005 .