CESR ( ing. Cornell Electron Storage Ring ) es un colisionador de electrones y positrones con una energía de 1,75-6 GeV, que funcionó entre 1979 y 2008 en la Universidad de Cornell , Ithaca , Nueva York , EE . UU . Actualmente se utiliza como sincrotrón de electrones de prueba para problemas de física de aceleradores y como fuente de radiación de sincrotrón .
El colisionador electrón-positrón CESR fue diseñado para una energía de 8 GeV en el haz, y fue diseñado para cerrar la región de energía que era inaccesible para los colisionadores operativos SPEAR en el centro europeo CERN , y DORIS en el laboratorio alemán DESY , e ineficiente para el funcionamiento de los colisionadores PEP ( SLAC ) y PETRA (DESY), cuyo pico de luminosidad se encontraba a mayores energías [1] . Afortunadamente, el rango de CESR recayó de manera óptima en la producción de energía del mesón Υ , con una masa de 9,5 GeV, descubierto durante la construcción de CESR, en 1977 en Fermilab . El colisionador CESR se lanzó en 1979 a energías de hasta 6 GeV (con un resonador de RF en lugar del diseño 2), en el modo de grupo 1x1 logró una luminosidad de 3 10 30 cm −2 s −1 a una energía de 5,5 GeV . El sincrotrón de 12 GeV existente, que anteriormente se usaba para experimentos con un objetivo fijo, se convirtió en el inyector de haces de positrones y electrones.
A lo largo de los años, la unidad ha sufrido una serie de modificaciones importantes. Reconstruyendo el sistema de enfoque a una opción con una pequeña función beta en el punto de encuentro; cambiando a trabajar con muchos coágulos (coágulos de 45x45) y cruzando en ángulo; inyección de múltiples coágulos; desarrollo y uso de resonadores RF superconductores y otros. Estos trabajos permitieron aumentar la luminosidad de la instalación a 1,25 × 10 33 cm −2 s Japón .
Se utilizaron dos detectores, CLEO-I y CUSB , para registrar eventos de colisión de partículas . A fines de la década de 1980, el programa CUSB se eliminó gradualmente y CLEO, después de haber sufrido una serie de modificaciones, funcionó hasta el final del programa de física de partículas en CESR en 2008. En 1989, CLEO-I fue reemplazado por CLEO-II y en 2000 se lanzó CLEO-III. El principal objeto de estudio en el colisionador fue el mesón Υ (estado ligado de los quarks b ) , y sus estados excitados.
Después de lanzar fábricas B diseñadas para estudiar mesones B con una luminosidad muy alta, CESR no pudo competir con ellas. Se decidió modificar el colisionador para operar a una energía más baja, para estudiar los estados ligados de los quarks c . En 2002, el colisionador se apagó y en 2005, CESR-c comenzó a operar, con el detector CLEO-c, en la región de energía de aproximadamente 2 GeV y con una luminosidad de 1·10 32 cm −2 s −1 . En 2008, el programa de física de partículas en CESR se detuvo por completo.
Además de física de altas energías y partículas elementales, en el anillo de almacenamiento se ha trabajado desde sus inicios en el uso de la radiación sincrotrón . Se creó el laboratorio CHESS (Cornell High Energy Synchrotron Source) [3] , que durante mucho tiempo funcionó en CESR en modo parásito. En el momento del lanzamiento, se crearon tres canales de salida SR a partir de imanes de flexión . Después de que CESR terminó su trabajo como colisionador, el programa CHESS se convirtió en una de las dos tareas principales del anillo de almacenamiento. En el anillo, además de los cables de radiación de los imanes, se instalan osciladores radiativos .
Otro programa para usar el sincrotrón Cesr-TA (CESR Test Accelerator) es una máquina de prueba para diseñar y probar varias ideas para construir anillos amortiguados del International Linear Collider ILC [4] .
Un programa prometedor es también el uso del anillo CESR para la construcción de un acelerador-recuperador (Energy Recovery Linac). En este caso, el anillo no se utilizará como almacenamiento, sino como un canal de un solo vano con secciones de aceleración y radiación [5] .