Interested Article - Национальная ускорительная лаборатория SLAC

Национа́льная ускори́тельная лаборато́рия SLAC ( англ. SLAC National Accelerator Laboratory , до 2008 года — Центр Стэ́нфордского лине́йного ускори́теля , англ. Stanford Linear Accelerator Center, SLAC ) — одна из семнадцати национальных лабораторий Министерства энергетики США , оператором которой является Стэнфордский университет , осуществляющий исследования по программе Агентства по науке Министерства энергетики США.

Программа исследований в SLAC концентрируется на экспериментальных и теоретических исследованиях в физике элементарных частиц с использованием электронных пучков и включает исследования в области атомной физики и физики твёрдого тела , химии , биологии и медицине с использованием синхротронного излучения . 3,2-километровый (2-мильный) подземный ускоритель является самым длинным линейным ускорителем в мире и считается «самым прямым объектом в мире». Также в SLAСе собирались Homebrew Computer Club и другие пионеры компьютерной революции 1980-х , а позже SLAC создал первую веб-страницу в США. Надземная клистронная галерея над линией хода пучков является самым длинным зданием в США.

История

Лаборатория основана в 1962 году на землях Стэнфордского университета .

Учёные в SLAC были награждены тремя Нобелевскими премиями по физике:

1976: С-кварк — J/ψ-мезон ( Бертон Рихтер )
1990: Структура кварка внутри протона и нейтрона ( Ричард Тейлор )
1995: Открытие Тау-лептона ( Мартин Перл )

Установки

Фото с высоты птичьего полета Стэнфордского линейного ускорителя — Фото с высоты птичьего полета **Стэнфордского линейного ускорителя**

CBX

Princeton-Stanford Colliding Beams eXperiment — один из первых в мире коллайдеров (наряду в AdA в Италии и ВЭП-1 в СССР), который начал сооружаться ещё до учреждения лаборатории SLAC. Двухколечный электрон-электронный коллайдер на энергию 500 МэВ в пучке, работавший в 1963-1967 годах для проверки концепции экспериментов на встречных пучках.

Стэнфордский линейный ускоритель

Линейный ускоритель электронов и позитронов длиной 2 мили (3.2 км) на энергию до 50 ГэВ, запущен в 1966 году. Расположен под землёй на глубине 9 м, на поверхности над тоннелем находится клистронная галерея, считающаяся самым длинным зданием США. Ускоритель в разное время использовался для множества разнообразных экспериментов по физике частиц .

Сборка детектора Mark III на коллайдере SREAR

SPEAR

Электрон-позитронный коллайдер SPEAR на энергию до 2.4 ГэВ в пучке работал с 1972 по 1990 годы. На нём в 1974 году был открыт J/ψ-мезон , работа отмечена Нобелевской премией. После соответствующих модернизаций преобразован в источник синхротронного излучения SPEAR2, затем SPEAR3.

PEP

Positron-Electron Project — электрон-позитронный коллайдер на энергию 29 ГэВ в пучке, работал в 1980-1990 годах, параллельно со SPEAR. На коллайдере в период расцвета работало до 6 детекторов одновременно.

SLC

, Stanford Linear Collider — единственный в мире линейный электрон-позитронный коллайдер , работавший в 1988-1998 годах с детекторами Mark II и (SLAC Large Detector). Коллайдер использовал линейный ускоритель, к которому были достроены две арки для организации места встречи. Энергия позволяла изучать Z-бозон с массой 90 ГэВ, но в те же годы в ЦЕРНе заработал циклический Большой электрон-позитронный коллайдер в том же диапазоне энергий, но с более высокой светимостью .

PEP-II

Электрон-позитронный коллайдер, состоявший из двух колец с асимметричной энергией, на очень высокую энергию, т.н. B-фабрика . Начал сооружаться в 1994 году, работал в 1999-2008 с детектором BaBar , в конкуренции с B-фабрикой KEKB в Японии.

LCLS

Linac Coherent Light Source — первый в мире рентгеновский лазер на свободных электронах , основанный на явлении самоусиления спонтанного излучения (SASE). LCLS использует часть основного линака лаборатории, первая генерация получена в 2009 году. После чего началась разработка проекта LCLS-II, модернизация лазера с заменой линейного ускорителя на сверхпроводящие ускоряющие модули. В 2023 году модернизация лазера была завершена, LCLS-II выпустил первые рентгеновские лучи. Обновленный лазер сможет производить до миллиона рентгеновских импульсов в секунду, что в 8000 раз больше, чем LCLS, и создает практически непрерывный рентгеновский пучок, который в среднем будет в 10 000 раз ярче своего предшественника. Уникальные характеристики лазера позволят ученым исследовать сверхбыстрые явления атомного масштаба с беспрецедентной точностью .

FACET

Facility for Advanced Accelerator Experimental Tests — установка, использующая часть основного линака SLAC с энергией до 20 ГэВ, для проведения ряда экспериментальных работ, в т.ч. по плазменному ускорению . Работала в 2012-2016 годах. Как FACET-II будет функционировать вместе с LCLS-II после модернизации.

NLCTA

Next Linear Collider Test Accelerator — электронный линак на энергию до 120 МэВ для экспериментов по физике ускорителей .

Фотографии

Входной знак
К ближнему концу здания
К дальнему концу здания
Внутри
Яма и весь детектор

Примечания

. . The Stanford Daily Publishing Corporation. 2008-10-16 . Дата обращения: 16 октября 2008 . (недоступная ссылка)
Former Government-owned Nuclear Warhead Facilities. // Nuclear Weapons Databook, Vol. II: U.S. Nuclear Warhead Production, 1987, p. 148.
U.S. Department of Energy Office of Science. Review of the Stanford Linear Accelerator Center Integrated Safety Management System: Final Report. Washington: GPO, October 2005. p. 1.
Saracevic, Alan T. « от 5 марта 2012 на Wayback Machine » San Francisco Chronicle 23 October 2005 . p J2. Accessed 24 October 2005 .
7 декабря 2005 года. . Половина премии присуждена Бертону Рихтеру .
26 ноября 2005 года. Премия разделена между Джеромом Фридманом , Генри Кендаллом , и Ричардом Тейлором .
2 декабря 2005 года. Половину премии получил Мартин Перл .
(неопр.) . Дата обращения: 28 сентября 2023. 27 сентября 2023 года.