CTF3

كان مرفق اختبار CLIC 3 ( CTF3 ) مرفقًا لتسريع الإلكترونات ، بُني في مركز سيرن بهدف إثبات المفاهيم الأساسية لمسرع المصادم الخطي المضغوط . ^{[ 1 ]} يتألف المرفق من خطين لحزم الإلكترونات لمحاكاة وظائف حزمة القيادة والحزمة الرئيسية في مصادم CLIC . توقف المرفق عن العمل في ديسمبر 2016، ^{[ 2 ]} وحُوِّل أحد خطوط حزمه إلى مرفق مسرع الإلكترونات الخطي الجديد للأبحاث (CLEAR) التابع لمركز سيرن. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

استخدم المرفق الأصول السابقة لمجمع مسرع الحقن المسبق لمصادم الإلكترونات والبوزيترونات الكبير (LPI). كان LPI يُستخدم بشكل أساسي لحقن الإلكترونات والبوزيترونات في مجمع مسرعات CERN، ليتم توصيلها في نهاية المطاف إلى مصادم الإلكترونات والبوزيترونات الكبير (LEP). بعد إغلاق LEP في عام 2000، توقف LPI عن تزويد التجارب بالحزم (كان LPI يزود بعض التجارب مباشرةً بحزم مستقلة عن LEP) في أبريل 2001. ثم بدأ العمل على تحويل مرفق LPI لاستخدامه في CTF3. تم التحويل على مراحل، حيث بدأت المرحلة الأولى (المرحلة التمهيدية) تشغيل المسرع في سبتمبر 2001. ^{[ 5 ]} في السنوات اللاحقة، تحول LPI إلى CTF3.

تقدم هذه الصفحة وصفًا عامًا للمنشأة مع إشارات إلى برنامجها التجريبي الرئيسي. يمكن الاطلاع على معلومات أكثر تفصيلًا في تقرير تصميم المنشأة. ^{[ 1 ]}

قام المرفق بتطبيق وإثبات جدوى نسخة مصغرة من حزمة القيادة CLIC  : حيث تم توليد حزمة إلكترونية بطول 1.2 ميكروثانية (مجمعة عند 1.5  جيجاهرتز، وبمتوسط ​​تيار 4 أمبير) وتسريعها إلى حوالي 135 ميجا إلكترون فولت في مسرع خطي  بطول 80 مترًا تقريبًا باستخدام هياكل تسريع محملة بالكامل تعمل بنبضات تردد لاسلكي بقدرة 40 ميجاواط وتردد 3 جيجاهرتز. ^{[ 6 ]} ثم مرت الحزمة عبر نسخة مبسطة من مُركب إعادة تركيب حزمة القيادة (DBRC): وهو نظام يتكون من حلقة تأخير وحلقة تجميع، يسمح بإعادة تركيب أجزاء مختلفة من الحزمة الواردة لإنتاج سلسلة من الحزم بطول 140 نانوثانية عند 12 جيجاهرتز وبمتوسط ​​تيار يصل إلى 28 أمبير.   

تم توليد حزمة إلكترونية ثانية ذات كثافة أقل (بضع حزم تبلغ حوالي 100 بيكوكولوم/حزمة)، تُسمى حزمة التحقيق، وتسريعها إلى 200 ميغا إلكترون فولت في ما يُسمى "مُسرِّع خطي لحزمة إلكترونات مسبار" (CALIFES). ^{[ 7 ]} كان الغرض الرئيسي من حزمة التحقيق هو محاكاة الحزمة الرئيسية المتصادمة في تجربة CLIC.

تم استخدام حزمتي الإلكترون المنتجتين في CTF3 لتوضيح مفهوم تسريع الحزمة المزدوجة في وحدة الحزمة المزدوجة المثبتة في منطقة التجارب CLEX: تم إبطاء حزمة القيادة في هياكل خاصة لاستخراج ونقل الطاقة (PETS)، واستُخدمت الطاقة المنتجة لتسريع حزمة التحقيق بتدرجات تصل إلى ~145  ميجا إلكترون فولت/متر. ^{[ 8 ]}

كان هذا المرفق بمثابة منصة اختبار لأبحاث وتطوير أخرى متعلقة بمشروع CLIC ، على سبيل المثال:

• تأثير تحميل الحزمة على معدل انهيار الترددات الراديوية. ^{[ 9 ]}
• دراسات كفاءة تباطؤ شعاع القيادة. ^{[ 10 ]}
• تثبيت طور شعاع القيادة باستخدام نظام تغذية أمامية مبتكر . ^{[ 11 ]}

في ديسمبر 2016، ومع اقتراب انتهاء تشغيل مسرع الإلكترونات الخطي CTF3، تقرر تحويل حزمة المسبار إلى منشأة بحث وتطوير عامة جديدة تحت اسم مسرع الإلكترونات الخطي للأبحاث في سيرن، أو CLEAR. ^{[ 3 ] [ 4 ]} تم افتتاح المنشأة في أغسطس 2017 ^{[ 12 ]} وستستمر في العمل، في الوقت الحالي، حتى نهاية عام 2030.

بفضل سهولة تشغيله وتعدد استخداماته، استُخدم شعاع المسبار أيضًا في أنشطة لا ترتبط مباشرةً بمشروع CLIC . وقد أثار هذا اهتمام العديد من الجهات، ونُظمت ورشة عمل لمناقشة إمكانية إعادة استخدام خط الشعاع هذا . ^{[ 13 ] [ 4 ]}

يُواصل مشروع CLEAR توفير إمكانيات اختبار تقنية مُسرّعات النطاق X ، بما في ذلك CLIC ، كما يُتيح استكشاف مفاهيم جديدة مثل تسريع البلازما وإنتاج إشعاع تيراهيرتز . علاوة على ذلك، يُوفر المشروع إمكانيات تشعيع الإلكترونات لمجتمعات الفضاء والطب. ^{[ 14 ]}