El grupo trabaja en el estudio de fenómenos físicos que pueden afectar la trayectoria de las partículas dentro de un acelerador. Tales fenómenos pueden ser de partícula aislada o fenómenos colectivos como por ejemplo la formación de nubes de cargas eléctricas dentro del tubo del acelerador. Del estudio de los fenómenos de partícula aislada hemos derivado métodos de localización de errores en aceleradores los cuales han sido probados con éxito en aceleradores de frontera tales como RHIC, el colisionador relativista de iones pesados, que actualmente funciona en Brookhaven National Laboratory en el estado de Nueva York. También ha sido probado en SPS y super sincrotrón de protones ubicado en CERN. Se espera que las mencionadas técnicas sean útiles en LHC, el gran colisionador de hadrones, que se construye actualmente en CERN.

• DINÁMICA DE PARTICULA UNICA EN ACELERADORES DE PARTÍCULAS
• USO DE ÁLGEBRAS DE LIE EN EL DISEÑO DE ACELERADORES DE PARTÍCULAS
• CODIGOS DE SIMULACIÓN DE TRAYECTORIAS DE PARTÍCULAS EN ACELERADORES
• FENÓMENOS COLECTIVOS EN ACELERADORES DE PARTÍCULAS

Los aceleradores han sido parte vital del desarrollo de la física desde de los primeros experimentos de Rutherford hasta los tiempos modernos donde se ha sido necesario construir gigantescos aceleradores para escudriñar las partículas mas fundamentales que conocemos. Los aceleradores no solo han determinado los momentos mas importantes de la Física sino que también numerosas aplicaciones en la industria, la medicina y otros campos se han derivado de ellos. Los aceleradores han jalonado el desarrollo tecnológico de una forma que quizás ninguna otra área puede igualar. La tecnología de superconductores tuvo un gran impulso debido a la necesidad de construir imanes con campos magnéticos cada vez mas grandes para los aceleradores de punta. La tecnología de Radio Frecuencia se ha beneficiado ampliamente de los desarrollos hechos en aceleradores donde este campo es de vital importancia. A nivel mundial, los aceleradores se han convertido en proyectos claves para el desarrollo científico y tecnológico de un país. Decenas de miles de ellos son usados en la industria, la medicina y actividades de investigación no relacionadas con física nuclear. Los cientos de aceleradores que existen para investigación en física nuclear y de partículas son generalmente complejos de alta tecnología donde además de generarse nuevo conocimiento en la física también se genera y transmite permanentemente nuevas tecnologías a otros sectores del saber científico y a la sociedad en general. Especial importancia han cobrado en los últimos años las llamadas fuentes de luz . Las fuentes de luz son aceleradores circulares de electrones que emiten la llamada radiación de sincrotrón que en esencia es radiación electromagnética de altas intensidades que puede ir desde el espectro visible hasta los rayos X. Esta radiación tiene amplias aplicaciones, no solo en física sino en muchas otras áreas como la biología, la medicina y la química.

Gran parte del trabajo que se realizará dentro del grupo incluye simulaciones, análisis de datos y eventualmente construcción de prototipos. Para las simulaciones y análisis ya se tienen 3 computadores a los cuales se le ha instalado el software necesario. Como ejemplo se incluye en el siguiente párrafo el plan de trabajo para el desarrollo de la técnica de medición de errores locales, el cual es el trabajo principal del grupo en este momento. Para el desarrollo completo de la técnica de medición de errores se necesita en particular evaluar su precisión y exactitud tanto para errores lineales como para errores no lineales. Inicialmente esto puede realizarse introduciendo errores en modelos de aceleradores de RHIC y SPS. Software ampliamente utilizado y aceptado por la comunidad científica (MAD y SIXTRAC) para realizar las mencionadas simulaciones se consigue con cierta facilidad ya sea a través de la Web o a través de acuerdo con otros grupos de investigación. Una vez hechas las simulaciones, las órbitas resultantes pueden ser tratadas con el software de acción y fase elaborado por el proponente de este proyecto cuando se encontraba en Brookhaven. El software hace un análisis de acción y fase de la órbita alimentada como entrada haciendo obvio los puntos donde existen errores mas grandes en el acelerador. El software también puede hacer cálculos numéricos de los errores lineales presentes en las diferentes regiones de interacción del acelerador a partir de varias órbitas. Existen además, códigos de programa que permiten hacer estimaciones de errores no lineales en cada una de las regiones de interacción del acelerador. Todo este software esta disponible para cada uno de los miembros del grupo en lenguaje de programación C++ y en PERL los cuales son susceptibles de ser modificados cuando sea necesario.

El grupo cuenta con conexiones en el CERN donde actualmente se comisiona el acelerador mas grande del mundo: LHC (el gran colisionador de hadrones). Intercambiamos métodos y datos con estos científicos, buscando mejorar nuestras técnicas. Igualmente, a nivel local poseemos una sofisticada red de computo que nos permite una interacción permanente entre cada uno de los miembros del grupo y que fué instalada gracias a el apoyo de la DIB en años pasados.

Validación del método de salto de acción y fase, sensibilidad a problemas de calibración y aplicación al Futuro Colisionador Circular.

Estudio de Viabilidad del Futuro Colisionador Circular FCC

Nuevas estrategias para la medición de la variables de acción y fase en los arcos del Gran Colisionador de Hadrones

Reformulación del Método de Salto de la Acción y la Fase para obtener errores magnéticos en el LHC

FISICA DE ACELERADORES

Application of a high precision method to localize magnetic errors in the Large Hadron Collider (LHC). (Aplicación de un método de localización de errores magnéticos de alta precisión en el gran colisionador de hadrones (LHC)).

Análisis de órbitas experimentales del LHC usando el método de salto de acción y fase

Estudio de Factibilidad para la Construcción de un Sistema Magnético de Amortiguamiento basado en Tecnología de Ac

Formaciòn de un grupo de fìsica de aceleradores de reconocido prestigio a nivel nacional e internacional en la Universidad Nacional de Colombia