SLAC

SLAC , абревіатура Стенфордського центру лінійних прискорювачів , національної лабораторії прискорювача частинок США для досліджень у галузі фізики частинок високих енергій та фізики синхротронного випромінювання, розташованої в Менло-Парку, штат Каліфорнія. Зразком Великої науки після Другої світової війни, SLAC була заснована в 1962 році і управляється Стенфордським університетом для Міністерства енергетики США. Його засоби використовуються вченими з усіх країн США та усього світу для вивчення основних складових речовини. У SLAC розміщений найдовший у світі лінійний прискорювач (лінак) - машина довжиною 3,2 км (2 милі), яка може розганяти електрони до енергії 50 гігаелектрон вольт (ГеВ; 50 мільярдів електрон вольт).

SLAC

Концепція електронного лінаку SLAC з кількома геВ розвинулася завдяки успішному розробці менших електронних лінаків у Стенфордському університеті, який завершився на початку 1950-х років машиною на 1,2 ГеВ. У 1962 р. Були затверджені плани нової машини, розрахованої на досягнення 20 ГэВ, а 3,1-кілометровий лінак був завершений в 1966 р. У 1968 р. Експерименти в SLAC дали перші прямі докази - на основі аналізу структури розсіювання, що спостерігаються при електронам енергії з лінаку було дозволено вражати протони та нейтрони у нерухому мішень - для внутрішньої структури (тобто кварків) всередині протонів та нейтронів. Річард Е. Тейлор з SLAC поділився Нобелівською премією з фізики 1990 року з Джеромом Ісааком Фрідманом та Генрі Уей Кендаллом з Массачусетського технологічного інституту (MIT) за підтвердження кваркової моделі структури субатомних частинок.

Дослідницькі можливості SLAC були збільшені в 1972 році після завершення будівництва Стенфордських позитронно-електронних асиметричних кілець (SPEAR), колайдера, призначеного для створення та вивчення електронно-позитронних зіткнень при енергіях 2,5 ГэВ на пучок (згодом оновлених до 4 ГэВ). У 1974 році фізики, що працюють з SPEAR, повідомили про відкриття нового, більш важкого аромату кварку, який став відомим як "чарівність". Бертон Ріхтер з SLAC та Семюель К.С.Тінг з Массачусетського технологічного інституту та Брукхейвенської національної лабораторії були нагороджені Нобелівською премією з фізики в 1976 році за визнання цього відкриття. У 1975 році Мартін Льюїс Перл вивчав результати подій електронно-позитронної анігіляції, що відбувались в експериментах SPEAR, і дійшов висновку, що задіяний новий, важкий родич електрона - званий тау. Перл і Фредерік Рейнс з Каліфорнійського університету, Ірвін,поділився Нобелівською премією з фізики 1995 року за внесок у фізику лептонного класу елементарних частинок, до якого належить тау.

За SPEAR пішов більший прискорювач частинок зіткнених пучків з більшою енергією, проект Positron-Electron Project (PEP), який розпочав свою роботу в 1980 р. І підняв енергію зіткнення електрон-позитрон до загальної кількості 30 ГэВ. Оскільки програма фізики високих енергій на SLAC була перенесена на PEP, прискорювач частинок SPEAR став спеціальним обладнанням для досліджень синхротронного випромінювання. Зараз SPEAR пропонує високоінтенсивні рентгенівські промені для структурних досліджень різноманітних матеріалів, починаючи від кісток і закінчуючи напівпровідниками.

Проект Стенфордського лінійного колайдера (SLC), який вступив в дію в 1989 році, складався з великих модифікацій оригінального лінаку для прискорення електронів та позитронів до 50 ГеВ кожен перед тим, як відправити їх у протилежних напрямках навколо 600-метрової петлі магніти. Частинам, протилежно зарядженим, було дозволено зіткнутися, що призвело до загальної енергії зіткнення 100 ГэВ. Характеристика підвищеної енергії зіткнення SLC призвела до точних визначень маси Z-частинки, нейтрального носія слабкої сили, яка діє на основні частинки.

У 1998 році Стенфордський лінак почав подавати PEP-II, машину, що складається з позитронного кільця та електронного кільця, побудованого один над одним в оригінальному PEP-тунелі. Енергії пучків налаштовані на створення мезонів B, частинок, що містять нижній кварк. Вони важливі для розуміння різниці між речовиною та антиречовиною, що породжує явище, відоме як порушення СР.