El acelerador de partículas más avanzado del mundo para investigar la estructura de quarks de la materia se está preparando para comenzar sus primeros experimentos tras la finalización oficial de una actualización para triplicar su energía de diseño original. La Instalación Aceleradora de Haz de Electrones Continuos (CEBAF) en la Instalación Aceleradora Nacional Thomas Jefferson del Departamento de Energía ahora está nuevamente en línea y se está preparando para el inicio de los experimentos.

CEBAF es una instalación para usuarios de la Oficina de Ciencias del DOE para la investigación de la física nuclear diseñada para empujar la frontera de la precisión cada vez más profundamente en el corazón de la materia. El acelerador CEBAF se basa en la tecnología de radiofrecuencia superconductora (SRF). Utiliza una corriente de electrones que se dirigen a cuatro áreas de investigación diferentes para experimentos que sondean el núcleo del átomo, sus protones y neutrones, y sus quarks y gluones.

CEBAF fue diseñado originalmente para proporcionar electrones a energías de 4 mil millones de electrón-voltios, o 4 GeV. La actualización de $ 338 millones a 12 GeV se completó oficialmente el 27 de septiembre de 2017. Tras la finalización del proyecto, El enfoque del laboratorio se trasladó al inicio de las operaciones completas de CEBAF por primera vez desde que finalizó su programa de investigación original en 2012.

El proceso de preparación de CEBAF para experimentos comenzó en el inyector, la fuente de electrones para CEBAF. Luego, los componentes superconductores en CEBAF se enfriaron a unos pocos grados de cero absoluto, a 2 Kelvin, para permitir operaciones de energía completa.

Los sistemas principales se revisaron metódicamente y se encontraron listos para transportar electrones, y se comenzó a trabajar para optimizar los componentes de aceleración superconductores, cavidades de niobio. Finalmente, miles de imanes para dirigir y enfocar el haz de electrones fueron cuidadosamente aumentados y revisados.

El jueves, 30 de noviembre CEBAF aceleró sus primeros electrones a través de una pasada completa de la máquina. Los operadores del acelerador ahora están aprovechando este éxito inicial para pasar con cuidado el rayo a través de las pasadas adicionales mientras se prepara para entregarlo para los experimentos. Con cada paso por la máquina, los electrones ganan energía. CEBAF es capaz de entregar hasta cinco pases para tres de sus salas experimentales (A, B y C), y hasta 5,5 pases para el cuarto (D).

CEBAF es el microscopio más poderoso del mundo para estudiar el núcleo del átomo. Casi 1, 600 científicos de todo el país y del mundo vienen al Jefferson Lab para realizar investigaciones.

Con CEBAF, los científicos estudian cómo interactúan los quarks, como giran, y cómo se distribuyen dentro de los protones y neutrones. Los haces de electrones precisos de CEBAF permitirán las primeras vistas completamente tridimensionales de la estructura de protones y neutrones y estudios innovadores de la fuerza fuerte, la fuerza que une la materia.