Positron production using a 9 MeV electron linac for the GBAR experiment
M. Charlton
,
J.J. Choi
,
M. Chung
,
P. Cladé
(1)
,
P. Comini
(2)
,
P.P. Crépin
(1)
,
P. Crivelli
,
O. Dalkarov
,
P. Debu
(2)
,
L. Dodd
,
A. Douillet
(1, 3)
,
Saïda Guellati-Khélifa
(1)
,
P.A. Hervieux
(4)
,
L. Hilico
(1)
,
A. Husson
(5)
,
P. Indelicato
(1)
,
G. Janka
,
S. Jonsell
,
J-P Karr
(1)
,
B.H. Kim
,
E-S. Kim
,
S.K. Kim
,
Y. Ko
,
T. Kosinski
,
N. Kuroda
,
B. Latacz
(2)
,
H. Lee
,
J. Lee
,
A.M.M. Leite
(2)
,
K. Lévêque
(4)
,
E. Lim
,
L. Liszkay
(2)
,
P. Lotrus
(2)
,
T. Louvradoux
(1)
,
D. Lunney
(5)
,
G. Manfredi
(4)
,
B. Mansoulié
(2)
,
M. Matusiak
,
G. Mornacchi
,
V.V. Nesvizhevsky
(6)
,
F. Nez
(1)
,
S. Niang
(2)
,
R. Nishi
,
S. Nourbaksh
,
K.H. Park
,
N. Paul
(1)
,
P. Pérez
(2)
,
S. Procureur
(2)
,
B. Radics
,
C. Regenfus
,
J.M. Rey
(2)
,
J.M. Reymond
(2)
,
S. Reynaud
(1)
,
J.Y. Roussé
(2)
,
O. Rousselle
(1)
,
A. Rubbia
,
J. Rzadkiewicz
,
Y. Sacquin
(2)
,
F. Schmidt-Kaler
,
M. Staszczak
,
B. Tuchming
(2)
,
B. Vallage
(2)
,
A. Voronin
,
A. Welker
,
D.P. van Der Werf
,
S. Wolf
,
D. Won
,
S. Wronka
,
Y. Yamazaki
,
K.H. Yoo
1
LKB [Collège de France] -
Laboratoire Kastler Brossel
2 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
3 CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
4 IPCMS - Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg
5 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
6 ILL - Institut Laue-Langevin
2 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
3 CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
4 IPCMS - Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg
5 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
6 ILL - Institut Laue-Langevin
M. Charlton
- Fonction : Auteur
J.J. Choi
- Fonction : Auteur
M. Chung
- Fonction : Auteur
P. Cladé
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742465
- IdHAL : pierre-clade
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P. Crivelli
- Fonction : Auteur
O. Dalkarov
- Fonction : Auteur
L. Dodd
- Fonction : Auteur
Saïda Guellati-Khélifa
- Fonction : Auteur
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L. Hilico
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1091900
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- IdRef : 109969375
P. Indelicato
- Fonction : Auteur
- PersonId : 17063
- IdHAL : paul-indelicato
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G. Janka
- Fonction : Auteur
S. Jonsell
- Fonction : Auteur
J-P Karr
- Fonction : Auteur
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B.H. Kim
- Fonction : Auteur
E-S. Kim
- Fonction : Auteur
S.K. Kim
- Fonction : Auteur
Y. Ko
- Fonction : Auteur
T. Kosinski
- Fonction : Auteur
N. Kuroda
- Fonction : Auteur
H. Lee
- Fonction : Auteur
J. Lee
- Fonction : Auteur
E. Lim
- Fonction : Auteur
M. Matusiak
- Fonction : Auteur
G. Mornacchi
- Fonction : Auteur
F. Nez
- Fonction : Auteur
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R. Nishi
- Fonction : Auteur
S. Nourbaksh
- Fonction : Auteur
K.H. Park
- Fonction : Auteur
B. Radics
- Fonction : Auteur
C. Regenfus
- Fonction : Auteur
S. Reynaud
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : serge-reynaud
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- IdRef : 075088924
A. Rubbia
- Fonction : Auteur
J. Rzadkiewicz
- Fonction : Auteur
F. Schmidt-Kaler
- Fonction : Auteur
M. Staszczak
- Fonction : Auteur
A. Voronin
- Fonction : Auteur
A. Welker
- Fonction : Auteur
D.P. van Der Werf
- Fonction : Auteur
S. Wolf
- Fonction : Auteur
D. Won
- Fonction : Auteur
S. Wronka
- Fonction : Auteur
Y. Yamazaki
- Fonction : Auteur
K.H. Yoo
- Fonction : Auteur
Résumé
For the GBAR (Gravitational Behaviour of Antihydrogen at Rest) experiment at CERN’s Antiproton Decelerator (AD) facility we have constructed a source of slow positrons, which uses a low-energy electron linear accelerator (linac). The driver linac produces electrons of 9 MeV kinetic energy that create positrons from bremsstrahlung-induced pair production. Staying below 10 MeV ensures no persistent radioactive activation in the target zone and that the radiation level outside the biological shield is safe for public access. An annealed tungsten-mesh assembly placed directly behind the target acts as a positron moderator. The system produces 5×107 slow positrons per second, a performance demonstrating that a low-energy electron linac is a superior choice over positron-emitting radioactive sources for high positron flux.
Mots clés
positron
linear accelerator
antimatter
antihydrogen
gravitation 2
Positron
Linear accelerator
Antimatter
Antihydrogen
Gravitation
electron: linear accelerator
positron: particle source
positron: yield
energy: low
radioactivity
electron: pair production
gravitation: acceleration
performance
CERN Lab
tungsten
safety
Format du dépôt | Fichier |
---|---|
Type de dépôt | Article dans une revue |
Titre |
en
Positron production using a 9 MeV electron linac for the GBAR experiment
|
Résumé |
en
For the GBAR (Gravitational Behaviour of Antihydrogen at Rest) experiment at CERN’s Antiproton Decelerator (AD) facility we have constructed a source of slow positrons, which uses a low-energy electron linear accelerator (linac). The driver linac produces electrons of 9 MeV kinetic energy that create positrons from bremsstrahlung-induced pair production. Staying below 10 MeV ensures no persistent radioactive activation in the target zone and that the radiation level outside the biological shield is safe for public access. An annealed tungsten-mesh assembly placed directly behind the target acts as a positron moderator. The system produces 5×107 slow positrons per second, a performance demonstrating that a low-energy electron linac is a superior choice over positron-emitting radioactive sources for high positron flux.
|
Auteur(s) |
M. Charlton
, J.J. Choi
, M. Chung
, P. Cladé
1
, P. Comini
2
, P.P. Crépin
1
, P. Crivelli
, O. Dalkarov
, P. Debu
2
, L. Dodd
, A. Douillet
1, 3
, Saïda Guellati-Khélifa
1
, P.A. Hervieux
4
, L. Hilico
1
, A. Husson
5
, P. Indelicato
1
, G. Janka
, S. Jonsell
, J-P Karr
1
, B.H. Kim
, E-S. Kim
, S.K. Kim
, Y. Ko
, T. Kosinski
, N. Kuroda
, B. Latacz
2
, H. Lee
, J. Lee
, A.M.M. Leite
2
, K. Lévêque
4
, E. Lim
, L. Liszkay
2
, P. Lotrus
2
, T. Louvradoux
1
, D. Lunney
5
, G. Manfredi
4
, B. Mansoulié
2
, M. Matusiak
, G. Mornacchi
, V.V. Nesvizhevsky
6
, F. Nez
1
, S. Niang
2
, R. Nishi
, S. Nourbaksh
, K.H. Park
, N. Paul
1
, P. Pérez
2
, S. Procureur
2
, B. Radics
, C. Regenfus
, J.M. Rey
2
, J.M. Reymond
2
, S. Reynaud
1
, J.Y. Roussé
2
, O. Rousselle
1
, A. Rubbia
, J. Rzadkiewicz
, Y. Sacquin
2
, F. Schmidt-Kaler
, M. Staszczak
, B. Tuchming
2
, B. Vallage
2
, A. Voronin
, A. Welker
, D.P. van Der Werf
, S. Wolf
, D. Won
, S. Wronka
, Y. Yamazaki
, K.H. Yoo
1
LKB [Collège de France] -
Laboratoire Kastler Brossel
( 542129 )
- 11 place Marcelin Berthelot, 75005 Paris
- France
2
IRFU -
Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
( 53946 )
- CEA Saclay
F-91191 Gif sur Yvette cedex
- France
3
CEA -
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
( 300016 )
- Centre de Saclay
Centre de Grenoble
Centre de Cadarache
etc
- France
4
IPCMS -
Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg
( 93794 )
- 23 rue du Loess - BP 43 - 67034 Strasbourg Cedex 2 - France
- France
5
IJCLab -
Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
( 578151 )
- Bât. 100 et 200, 15 rue Georges Clémenceau 91405 Orsay
- France
6
ILL -
Institut Laue-Langevin
( 2569 )
- 71 avenue des Martyrs, CS 20156, 38042 GRENOBLE Cedex 9
- France
|
Licence |
Paternité - Pas d'utilisation commerciale
|
Langue du document |
Anglais
|
Vulgarisation |
Non
|
Comité de lecture |
Oui
|
Audience |
Internationale
|
Date de publication |
2021
|
Volume |
985
|
Page/Identifiant |
164657
|
Nom de la revue |
|
Domaine(s) |
|
Mots-clés |
en
positron, linear accelerator, antimatter, antihydrogen, gravitation 2, Positron, Linear accelerator, Antimatter, Antihydrogen, Gravitation, electron: linear accelerator, positron: particle source, positron: yield, energy: low, radioactivity, electron: pair production, gravitation: acceleration, performance, CERN Lab, tungsten, safety
|
arXiv Id | 2006.05966 |
DOI | 10.1016/j.nima.2020.164657 |
inSPIRE HEP | 1800509 |
Origine :
Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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