LHeC

Большой адронный электронный коллайдер ( LHeC ) — это исследование ускорителя для возможной модернизации существующего накопительного кольца LHC — в настоящее время самого высокоэнергетического протонного ускорителя, работающего в ЦЕРНе в Женеве . Добавив к кольцу протонного ускорителя новый электронный ускоритель, LHeC позволит исследовать электрон-протонные и электрон-ионные столкновения при беспрецедентно высоких энергиях и скоростях, намного выше, чем это было возможно на электрон-протонном коллайдере HERA в DESY в Гамбурге, который прекратил свою работу в 2007 году. Таким образом, LHeC имеет уникальную программу исследований, как по субструктуре протона и ядер, так и по физике недавно открытого бозона Хиггса . Это электрон-ионный коллайдер , аналогичный планам в США и других странах, хотя нынешняя конструкция не будет включать поляризованные протоны.

Базовая конструкция LHeC состоит из двух сверхпроводящих линейных ускорителей частиц («линейных ускорителей»), каждый длиной около 1 км, расположенных в конфигурации гоночной дорожки по касательной к LHC. Каждый линейный ускоритель обеспечивает ускорение около 10 ГВ, поэтому электроны совершают три оборота по гоночной дорожке, достигая энергии около 60 ГэВ перед столкновением с протонами 7 ТэВ или ионами свинца 2,7 ТэВ. Уникальной особенностью конструкции является оптимизация для особенно низкого энергопотребления. Это достигается за счет замедления электронного пучка после столкновения и возврата почти всей его энергии в радиочастотные полости линейных ускорителей, принцип, называемый рекуперацией энергии. В настоящее время ведется подготовка международного сотрудничества с ЦЕРН по разработке сверхпроводящих резонаторов ускорителя на соответствующей частоте 802 МГц. Параллельно в ЦЕРНе проводится исследование конструкции испытательной платформы линейного ускорителя с рекуперацией энергии. В связи с физикой протонов и тяжелых ионов LHC также изучаются физическая программа и детектор для LHeC. Для максимального использования рабочего времени и ресурсов комплекса LHC в ЦЕРНе предполагается, что электронно-протонные и протонно-протонные данные будут собираться одновременно. Электронный пучок LHeC может быть объединен с много-10-ТэВ протонным пучком в далеком будущем, что рассматривается в глобальном исследовании в ЦЕРНе с 2013 года.

• «Большой адрон-электронный коллайдер на HL-LHC», обновление 2020 года концептуального проекта 2012 года
• «Электроны на LHC: новое начало», CERN Courier , июнь 2014 г.
• «Большой адрон-электронный коллайдер в ЦЕРНе: отчет о физических и конструкционных концепциях машины и детектора», Журнал физики G: Ядерная физика и физика частиц , 2012 г.
• «Электроны для LHC», CERN Courier , апрель 2012 г.