Ο επιταχυντής HERA

( Hadron-Electron Ring Accelerator )

Το 1992 ξεκίνησε το πρόγραμμα φυσικής στοιχειωδών σωματιδίων στον επιταχυντή HERA στο ερευνητικό κέντρο DESY στο Αμβούργο. Ο επιταχυντής HERA σχεδιάστηκε για να επιταχύνει πρωτόνια (που ανήκουν στην ομάδα των αδρονίων) και ηλεκτρόνια. Ο επιταχυντής HERA βασίζεται σε μια καινοφανή επιστημονική έννοια που τον κάνει μοναδικό στον κόσμο: επιταχύνει διαφορετικούς τύπους σωματιδίων (αδρόνια και λεπτόνια) τα οποία συγκρούονται.

Δύο επιταχυντές διαφορετικού τύπου έχουν κατασκευασθεί σε ένα κυκλικό τούνελ με περιφέρεια 6.3 km. Τα σωματίδια επιταχύνονται σε υψηλές ενέργειες ( 820 GeV για τα πρωτόνια και 30 GeV για τα ηλεκτρόνια) και αποθηκεύονται στο τούνελ για αρκετές ώρες. Τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια περιφέρονται σε αντίθετες κατευθύνσεις και συγκρούονται σε δύο σημεία του τούνελ. Στα δύο αυτά σημεία βρίσκονται τα πειράματα H1 και ZEUS.

Οι υπεραγώγιμοι μαγνήτες του επιταχυντή των πρωτονίων βρίσκεται ακριβώς πάνω από τους μαγνήτες του επιταχυντή των ηλεκτρονίων. Η κεντρική μονάδα ψύξης του DESY ψύχει τούς μαγνήτες σε θερμοκρασία -269 ^οC που είναι απαραίτητη για την υπεραγωγιμότητα. Το υγρό ήλιο πού απαιτείται για την ψύξη μεταφέρεται σε ειδικά μονομένους σωλήνες που διακρίνονται πάνω από τον επιταχυντή των πρωτονίων.

Ο επιταχυντής HERA βρίσκεται σε βάθος 10 - 30 μέτρα κάτω από τους δρόμους του δυτικού Αμβούργου.

Οι υπεραγώγιμοι μαγνήτες εκτροπής και εστίασης χρειάζονται για να κρατούν τις δέσμες των πρωτονίων στην προκαθορισμένη τροχιά. Ισχυρότατοι τομείς επιτάχυνσης βασισμένοι στην υπεραγωγιμότητα έχουν αναπτυχθεί ώστε να επιτευχθεί ο πιό αποδοτικός τρόπος επιτάχυνσης των ηλεκτρονίων. Κύριο ρόλο στην ανάπτυξη της νέας τεχνολογίας που χρησιμοποιείται στον επιταχυντή HERA έπαιξε η συνεργασία μεταξύ της βιομηχανίας και των πανεπιστημιακών ομάδων έρευνας.

Τομή του τούνελ του επιταχυντή HERA όπου φαίνονται οι γραμμές παροχής. Η διάμετρος του τούνελ είναι 5.2 μέτρα.