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The Large Hadron Electron Collider (LHeC) is an accelerator study for a possible upgrade of the existing LHC storage ring - the currently highest energy proton accelerator operating at CERN in Geneva. By adding to the proton accelerator ring a new electron accelerator, the LHeC would enable the investigation of electron-proton and electron-ion collisions at unprecedented high energies and rate, much higher than had been possible at the electron-proton collider HERA at DESY at Hamburg, which terminated its operation in 2007. The LHeC has therefore a unique program of research, as on the substructure of the proton and nuclei or the physics of the newly discovered Higgs boson.It is an electron ion collider, similar to the plans in the US and elsewhere, although the present design would not in

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  • LHeC è un collisore di particelle in studio presso il CERN che potrà sfruttare l'accerelatore LHC per studiare interazioni leptone-nucleone. Un fascio di protoni o ioni già esistente a 7 TeV potrà essere fatto collidere con un nuovo fascio di elettroni nello stesso momento in cui avvengono interazioni protone-protone (o ioni pesanti) con gli attuali esperimenti di LHC.
  • Der LHeC (Kurzform für Large Hadron-Electron Collider) ist ein Beschleunigerprojekt, das den existierenden LHC-Speichering – den gegenwärtig leistungsfähigsten Beschleuniger am CERN-Forschungsinstitut in Genf – nicht nur in der Leistungsstärke, sondern auch im Spektrum der untersuchten Zusammenstöße wesentlich erweitern soll: Statt der Hadron-Hadron-Zusammenstöße wie bisher sollen wie beim stillgelegten Hamburger Elektron-Proton-Beschleuniger HERA auch Proton-Elektron-Stöße untersucht werden können. Dies ist z. B. für die Untersuchung des Higgs-Bosons vielversprechend.
  • El Gran Colisionador de Hadrones y Electrones (LHeC, siglas que corresponden a su nombre en inglés Large Hadron Electron Collider) es la propuesta de un acelerador para actualizar la cadena de de aceleradores del GCH (LHC en inglés) - el acelerador de protones de mayor energía existente que opera en el CERN en Ginebra. Añadiendo al acelerador de protones un nuevo acelerador de electrones, el LHeC permitiría el estudio de colisiones electrón-protón y electrón-ión a mayores energías y con una mayor tasa de sucesos que las existentes, mucho mayores que las alcanzadas en el colisionador de electrones y protones HERA en DESY en Hamburgo, cuya vida operativa concluyó en 2007. Así, el LHeC posee un programa único de investigación, que va desde la subestructura de protones y núcleos hasta la físic
  • The Large Hadron Electron Collider (LHeC) is an accelerator study for a possible upgrade of the existing LHC storage ring - the currently highest energy proton accelerator operating at CERN in Geneva. By adding to the proton accelerator ring a new electron accelerator, the LHeC would enable the investigation of electron-proton and electron-ion collisions at unprecedented high energies and rate, much higher than had been possible at the electron-proton collider HERA at DESY at Hamburg, which terminated its operation in 2007. The LHeC has therefore a unique program of research, as on the substructure of the proton and nuclei or the physics of the newly discovered Higgs boson.It is an electron ion collider, similar to the plans in the US and elsewhere, although the present design would not in
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  • El Gran Colisionador de Hadrones y Electrones (LHeC, siglas que corresponden a su nombre en inglés Large Hadron Electron Collider) es la propuesta de un acelerador para actualizar la cadena de de aceleradores del GCH (LHC en inglés) - el acelerador de protones de mayor energía existente que opera en el CERN en Ginebra. Añadiendo al acelerador de protones un nuevo acelerador de electrones, el LHeC permitiría el estudio de colisiones electrón-protón y electrón-ión a mayores energías y con una mayor tasa de sucesos que las existentes, mucho mayores que las alcanzadas en el colisionador de electrones y protones HERA en DESY en Hamburgo, cuya vida operativa concluyó en 2007. Así, el LHeC posee un programa único de investigación, que va desde la subestructura de protones y núcleos hasta la física del Bosón de Higgs recientemente descubierto. El concepto básico del LHeC consiste en dos aceleradores lineales superconductores de aproximadamente 1 km de longitud cada uno, con una configuración de hipódromo tangencial al LHC, por la que los electrones pasan tres veces antes de la colisión e-p. Con una aceleración en cada parte lineal hasta una energía de unos 10 GeV, el haz final tiene una energía de unos 60 GeV que chocaría con los protones de 7 TeV o los iones de Pb de 2.7 TeV. Una particularidad única del diseño es la optimización para conseguir un consumo de energía particularmente bajo. Esto se consigue decelerando el haz de electrones después de la colisión y recobrando casi toda su energía en el sistema de cavidades de los aceleradores lineales, un principio denominado recuperación de energía (energy recovery en inglés). Actualmente se está llevando a cabo la preparación de una colaboración internacional con el CERN para desarrollar las cavidades superconductoras de aceleración, a la frecuencia óptima de 802 MHz. Al mismo tiempo, se está desarrollando el diseño de una plataforma de prueba de un acelerador lineal con recuperación de energía en el CERN. Además, el programa científico y el detector se están desarrollando en relación con los programas de física de protones e iones pesados en el LHC. Para un uso máximo del tiempo de operación y los recursos del LHC, se prevé que los datos de colisiones electrón-protón y protón-protón se tomen simultáneamente. En un futuro lejano, el haz de electrones del LHeC puede ser combinado con un haz de protones de varias decenas de TeV en el CERN, que se encuentra en fase de estudio como colaboración internacional de ámbito mundial desde 2013.
  • Der LHeC (Kurzform für Large Hadron-Electron Collider) ist ein Beschleunigerprojekt, das den existierenden LHC-Speichering – den gegenwärtig leistungsfähigsten Beschleuniger am CERN-Forschungsinstitut in Genf – nicht nur in der Leistungsstärke, sondern auch im Spektrum der untersuchten Zusammenstöße wesentlich erweitern soll: Statt der Hadron-Hadron-Zusammenstöße wie bisher sollen wie beim stillgelegten Hamburger Elektron-Proton-Beschleuniger HERA auch Proton-Elektron-Stöße untersucht werden können. Dies ist z. B. für die Untersuchung des Higgs-Bosons vielversprechend. Das Konzept des LHeC besteht im Wesentlichen darin, den bestehenden LHC-Ring durch zwei tangential zu diesem angeordnete supraleitende Elektron-Linearbeschleuniger der Länge 1008 m zu ergänzen. Zusätzlich zu den beiden gegenläufigen Proton-Strahlen (oder Schwerionen-Strahlen) des LHC können dann Elektron-Strahlen auf 60 GeV beschleunigt werden. Anschließend kann der Elektronstrahl wieder „entschleunigt“ werden, sodass die Energie wieder zurückgewonnen wird („energy recovery linac“, ERL). Es ist vorgesehen, gleichzeitig Elektron-Proton-Daten und wie bisher Proton-Proton-Daten aufzuzeichnen.
  • LHeC è un collisore di particelle in studio presso il CERN che potrà sfruttare l'accerelatore LHC per studiare interazioni leptone-nucleone. Un fascio di protoni o ioni già esistente a 7 TeV potrà essere fatto collidere con un nuovo fascio di elettroni nello stesso momento in cui avvengono interazioni protone-protone (o ioni pesanti) con gli attuali esperimenti di LHC.
  • The Large Hadron Electron Collider (LHeC) is an accelerator study for a possible upgrade of the existing LHC storage ring - the currently highest energy proton accelerator operating at CERN in Geneva. By adding to the proton accelerator ring a new electron accelerator, the LHeC would enable the investigation of electron-proton and electron-ion collisions at unprecedented high energies and rate, much higher than had been possible at the electron-proton collider HERA at DESY at Hamburg, which terminated its operation in 2007. The LHeC has therefore a unique program of research, as on the substructure of the proton and nuclei or the physics of the newly discovered Higgs boson.It is an electron ion collider, similar to the plans in the US and elsewhere, although the present design would not include polarized protons. The baseline design of the LHeC consists in two superconducting linear accelerators each about 1 km long, arranged in a racetrack configuration tangential to the LHC. Each linac provides about 10 GV acceleration, therefore the electrons makes three turns in the racetrack reaching an energy of about 60 GeV before colliding with the 7 TeV protons or 2.7 TeV lead ions. A unique feature of the design is the optimization for a particularly low power consumption. That is achieved by decelerating the electron beam after the collision and gaining back nearly all its energy into the radio-frequency cavities of the linacs, a principle termed energy recovery. Currently, preparations of an international collaboration with CERN are ongoing for developing superconducting accelerator cavities, at the appropriate frequency of 802 MHz. In parallel a design study for an energy recovery linac test platform is being pursued at CERN. Related to the proton and heavy ion physics of the LHC, the physics program and a detector for the LHeC are under study also. For maximum use of the operation time and resources of the LHC complex at CERN it is envisaged that electron-proton and proton-proton data are taken simultaneously. The LHeC electron beam may be combined with a multi-10-TeV proton beam in the far future, which is under consideration in a worldwide study at CERN since 2013.
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