SLAC

SLAC , съкращение от Станфордския линеен ускорителен център , американска национална лаборатория за ускоряване на частиците за изследвания във физиката на високите енергии на частиците и физиката на синхротронно лъчение, разположена в Менло Парк, Калифорния. Образец на Голямата наука след Втората световна война, SLAC е основана през 1962 г. и се управлява от Станфордския университет за Американския департамент по енергетика. Неговите съоръжения се използват от учени от Съединените щати и по целия свят за изучаване на основните съставни части на материята. В SLAC се помещава най-дългият линеен ускорител (linac) в света - машина с дължина 3,2 км (2 мили), която може да ускори електроните до енергия от 50 гигаелектрон волта (GeV; 50 милиарда електрон волта).

SLAC

Концепцията за SLAC multi-GeV електронна лина еволюира от успешното разработване на по-малки електронни линаци в Станфордския университет, което завърши в началото на 50-те години в 1,2-GeV машина. През 1962 г. са разрешени плановете за новата машина, проектирана да достигне 20 GeV, и 3,2-километровият линак е завършен през 1966 г. През 1968 г. експериментите в SLAC предоставят първите преки доказателства - въз основа на анализ на моделите на разсейване, наблюдавани при висока на енергичните електрони от линака беше позволено да удрят протони и неутрони във фиксирана мишена - за вътрешна структура (т.е. кварки) в протоните и неутроните. Ричард Е. Тейлър от SLAC сподели през 1990 г. Нобелова награда за физика с Джеръм Исак Фридман и Хенри Уей Кендъл от Масачузетския технологичен институт (MIT) за потвърждение на кварковия модел на структурата на субатомните частици.

Изследователският капацитет на SLAC е увеличен през 1972 г. със завършването на Станфордския позитрон-електронен асиметричен пръстен (SPEAR), колайдер, предназначен да произвежда и изследва електронно-позитронни сблъсъци при енергии от 2,5 GeV на лъч (по-късно надграден до 4 GeV). През 1974 г. физиците, работещи с SPEAR, съобщават за откриването на нов, по-тежък вкус на кварка, който става известен като „чар“. Бъртън Рихтер от SLAC и Самюел CC Тинг от Масачузетския технологичен институт и Националната лаборатория Брукхейвън получиха Нобелова награда за физика през 1976 г. като признание за това откритие. През 1975 г. Мартин Луис Перл изучава резултатите от събития за унищожаване на електрон-позитрон, възникващи при експерименти SPEAR и заключава, че е замесен нов, тежък роднина на електрона - наречен tau. Perl и Frederick Reines от Калифорнийския университет, Ървайн,споделя Нобелова награда за физика за 1995 г. за техния принос към физиката на лептоновия клас елементарни частици, към който принадлежи тау.

SPEAR беше последван от по-голям ускорител на сблъскващи частици с по-висока енергия, проектът Pozitron-Electron (PEP), който започна да работи през 1980 г. и повиши енергиите на сблъсък електрон-позитрон до общо 30 GeV. Тъй като програмата за физика на високите енергии в SLAC беше изместена към PEP, ускорителят на частици SPEAR се превърна в специално съоръжение за изследване на синхротронно лъчение. Сега SPEAR предлага рентгенови лъчи с висока интензивност за структурни изследвания на различни материали, вариращи от кости до полупроводници.

Проектът на Stanford Linear Collider (SLC), който влезе в експлоатация през 1989 г., се състоеше от обширни модификации на оригиналния linac за ускоряване на електроните и позитроните до 50 GeV всеки, преди да ги изпрати в противоположни посоки около 600-метров контур от магнити. Обратно заредените частици бяха оставени да се сблъскат, което доведе до обща енергия на сблъсък от 100 GeV. Повишената характеристика на енергията на сблъсъка на SLC доведе до прецизни определяния на масата на частицата Z, неутралния носител на слабата сила, която действа върху основните частици.

През 1998 г. станфордският линак започва да захранва PEP-II, машина, състояща се от позитронен пръстен и електронен пръстен, построен един над друг в оригиналния PEP тунел. Енергиите на лъчите са настроени да създават В мезони, частици, които съдържат дънния кварк. Те са важни за разбирането на разликата между материя и антиматерия, която поражда явлението, известно като нарушение на CP.