NICA


NICA ( Instalación de colisionador de iones basada en nucleotrones ) [1] es un complejo colisionador de partículas que está siendo construido por el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Dubna , Rusia para realizar experimentos como haces de iones de Nuclotron extraídos a un objetivo fijo y haces de iones e iones en colisión -protones, protones polarizados y deuterones . [2] La energía cinética máxima proyectada de los iones acelerados es de 4,5 GeV y de 12,6 GeV para los protones. [3]

El dispositivo de inyección LU-20 produce iones de 5 MeV / n de energía. Le sigue el Light Ion Linac (LILAc) de tres etapas que es capaz de acelerar las partículas de luz hasta 7 MeV / n de energía, una sección de aceleración de protones de 13 MeV y una sección de aceleración de protones HWR superconductores de 20 MeV.

Heavy-Ion Linac (HILAc), concebido en 2016 por la colaboración JINR-Bevatech, acelera los iones de oro pesados ​​hasta una energía de 3,2 MeV / n con una intensidad de haz de 2 * 10 ^ 9 partículas por pulso y una tasa de repetición de 10 Hz . Los iones de oro se inyectan desde una fuente de iones pesados ​​de cadena de electrones superconductores KRION fabricada por JNIR.

El Booster, un sincrotrón superconductor , acumula, enfría y acelera aún más los iones pesados ​​a 600 MeV / n de energía. La circunferencia del amplificador es de 211 metros, su estructura magnética está montada dentro del yugo del Nuclotron. Se supone que el Booster asegura un vacío ultra alto de 10 ^ 11 Torr .

El Nuclotron que se utilizará en NICA se construyó en 1987-1992. Es el primer sincrotrón del mundo basado en electroimanes de ciclo rápido del tipo "marco de ventana" con bobina superconductora.

El colisionador está hecho de dos anillos de almacenamiento idénticos de 503 metros de largo con MPD y SPD colocados en el medio de las secciones rectas opuestas. La rigidez magnética es de hasta 45 Tm, la presión del gas residual en la cámara del haz es inferior a 10 ^ 10 Torr, el campo máximo en los imanes dipolo - 1,8 T , la energía cinética de los núcleos de oro - 1,0 a 4,5 GeV / n. Las vigas se combinan y separan en el plano vertical. Al pasar la sección que los une, los racimos de partículas en los anillos superior e inferior viajan a lo largo de una trayectoria recta común entre sí para chocar en MPD y SPD. Las lentes de apertura única se instalan a lo largo de las secciones de enfoque finales para proporcionar que ambos haces se enfoquen en SPD y MPD.


Diseño esquemático de NICA [4]