anell de col·lisió

m

Física

Accelerador de partícules en què hom fa col·lidir feixos de partícules de sentits contraris.

Bé sigui provocant xocs entre partícules de càrregues oposades (electró-positró, protó-antiprotó), o bé entre partícules iguals (electró-electró, protó-protó), l’energia disponible és la màxima possible, és a dir, la suma de les energies de les partícules que col·lideixen. Atès que, en un accelerador de fitó fix, l’energia disponible en una col·lisió entre una partícula d’energia E i una partícula igual de massa en repòs m (en eV) és

, i que en un anell de col·lisió és ED = 2E, és clar que aquest darrer presenta avantatges quant a l’energia assolible a fi d’investigar l’estructura de la matèria. L’inconvenient principal dels anells és el menor nombre de col·lisions produïdes, la qual cosa minva la informació obtenidora. Hom parla d'anells de col·lisiópròpiament, quan xoquen partícules de càrrega diferent, i el disposititu és bàsicament un sincrotró en què els feixos recorren els dos sentits contraris; hom parla d’un anell d’intersecció quan xoquen feixos de partícules de la mateixa càrrega, i consisteix en dos tubs d’acceleració que s’encreuen a les zones de detecció, on es produeixen les col·lisions. Un anell de col·lisió no accelera els feixos sinó que en manté l’energia; les partícules han d’ésser-hi injectades des d’acceleradors convencionals. Per aquesta raó, hom anomena també aquests dispositius anells d’emmagatzematge. Les energies assolibles amb un anell han anat augmentant considerablement; des de les col·lisions electró-positró de 0,25+0,25 GeV fetes a l'ADA ( anello d’accumulazione) del CNEN italià (1959), o els 19+19 GeV del PETRA (1978) del DESY d’Hamburg, fins els projectats 130+130 GeV del LEP CERN, que funcionarà el 1988. Els anells d’intersecció més destacats són el ISR ( Intersecting Storage Ring) del CERN (1971) que fornia xocs protó-protó de 31+31 GeV, i el projecte ISABELLE del Brookhaven National Laboratory, que fornirà xocs protó-protó de 400+400 GeV el 1988. La remodelació del SPS del CERN (1981) permeté estudiar col·lisions protó-antiprotó de 270+270 GeV que portaren a la detecció dels bosons intermediaris W+ - i Z° (1983).