Управление пучком частиц с помощью изогнутого кристалла

Возможность поворота пучка заряженных частиц за счёт каналирования в изогнутом кристалле была открыта в эксперименте на СФ в 1976 г. Явление каналирования частиц в кристалле состоит в локализации движения частицы под действием электростатического поля ионов между плоскостями кристаллической решётки. Если угол между траекторией и плоскостью достаточно мал, то частица отражается от этих плоскостей и движется между ними. Каналирование в механически изогнутом кристалле приводит к повороту пучка частиц. Пучок протонов с импульсом 8,5 ГэВ был отклонён на угол 26 мрад кристаллом кремния длиной около 5 мм. Оказалось, что отклоняющая способность кристалла эквивалентна магниту такой же длины с напряжённостью поля 60 Тл! Пионерская работа, выполненная на

СФ, открыла новое направление в технике эксперимента: вывод пучка из ускорителя, формировка пучков вторичных частиц, создание принципиально новых фокусирующих элементов, измерение магнитного момента короткоживущих частиц. Впервые осуществлённая на СФ, эта техника также апробирована на SPS в ЦЕРН и на «Теватроне» в Лаборатории им. Э. Ферми (США). На ускорителе У-70 в ИФВЭ с помощью изогнутых кристаллов сформировано несколько выведенных пучков протонов с энергией до 70 ГэВ.