Hadron Elektron Ring Anlage
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HERA (Hadron-Elektron-Ringanlage o Acceleratore ad Anello Adrone-Elettrone) è un acceleratore di particelle che si trova a Amburgo, Germania, presso il DESY (Deutsches Elektronen Synchrotron). Ha iniziato la sua attività nel 1962. Nell'apparato gli elettroni o i positroni vengono fatti collidere con i protoni ad un'energia di centro di massa (o centro di inerzia) di 318 GeV. È, al momento, l'unico collider leptone-protone al mondo ed è anche quello più avanzato per lo studio di frontiera di certe regioni del range cinematico. Il suo acronimo ricorda la dea Era, sorella e moglie di Zeus. Gli scienziati tedeschi hanno utilizzato spesso nomi della mitologia greca per nominare le loro apparecchiature o i loro esperimenti.
HERA si trova al di sotto del DESY vicino al Volkspark, all'incirca tra i 10 e i 30 metri al di sotto della superficie ed ha una circonferenza di 6,3 Km. Attualmente sono allo studio 3 delle quattro interazioni (o forze) negli esperimenti chiamati H1, Zeus ed HERMES. La quarta interazione è stata studiata in un esperimento ora abbandonato che si chiamava HERA-B. Tutti questi esperimenti fanno uso di rilevatori di particelle.
I leptoni ed i protoni vengono stoccati all'estremita di ciascuno dei due anelli che si trovano all'interno del tunnel HERA.
I leptoni (elettroni e positroni) vengono preaccelerati fino a 450 MeV nell'acceleratore lineare LINAC-II. Da qui vengono trasferiti nell'anello DESY-II ed accelerati fino a 735 GeV. prima di essere trasferiti dentro PETRA dove vengono acceletari fino a 14 GeV. Infine vengono iniettati nel loro anello all'interno del tunnel HERA fino a raggiungere l'energia di 27.5 GeV. Questo anello di confinamento è dotato di magneti caldi che mantengono i leptoni nel loro percorso circolare mediante un campo magnetico che raggiunge i 0,17 tesla.
I protoni vengono ottenuti da ioni idrogeno in origine caricati negativamente e preaccelerati fino a 50 MeV in un acceleratore lineare. Poi vengono iniettati nel proto-sincrotrone DESY-III ed accelerati ulteriormente fino a 7 GeV. Poi vengono anch'essi trasferiti a PETRA ed accelerati fino a 40 GeV. Infine vengono inisttati nell'anello di confinamento all'interno del tunnel HERA dove raggiungono l'energia finale di 920 GeV. Anche in questo caso vengono utilizzati dei magneti superconduttori per mantere i protoni nel loro tragitto.
La fine dell'attività di HERA è prevista per l'estate del 2007 quando il suo preacceleratore principale (PETRA) verrà convertito in una sorgente di radiazione sincrotronica.
