Национальная ускорительная лаборатория SLAC

Национальная ускорительная лаборатория SLAC
(SLAC)
Национальная ускорительная лаборатория SLAC; (SLAC)
Основан	1962
Материнская организация	Министерство энергетики США и Стэнфордский университет
Сайт	slac.stanford.edu (англ.)
	Медиафайлы на Викискладе

Национа́льная ускори́тельная лаборато́рия SLAC (англ. SLAC National Accelerator Laboratory, до 2008 года^[2] — Центр Стэ́нфордского лине́йного ускори́теля, англ. Stanford Linear Accelerator Center, SLAC) — одна из семнадцати национальных лабораторий Министерства энергетики США, оператором которой является Стэнфордский университет^[3], 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.^[4] 3,2-километровый (2-мильный) подземный ускоритель является самым длинным линейным ускорителем в мире и считается «самым прямым объектом в мире».^[5] 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)^[6]
1990: Структура кварка внутри протона и нейтрона (Ричард Тейлор)^[7]
1995: Открытие Тау-лептона (Мартин Перл)^[8]

Установки

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 SPEAR

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

SLC, Stanford Linear Collider — единственный в мире линейный электрон-позитронный коллайдер, работавший в 1988-1998 годах с детекторами Mark II и SLD (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^[9].

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 SLD
Яма и весь детектор

Примечания

↑ http://www.slac.stanford.edu
↑ "SLAC renamed to SLAC Natl. Accelerator Laboratory". The Stanford Daily. 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. «Silicon Valley: It’s where brains meet bucks. Архивная копия от 5 марта 2012 на Wayback Machine» San Francisco Chronicle 23 October 2005. p J2. Accessed 24 October 2005.
↑ Нобелевская премия по физике 1976 Архивировано 7 декабря 2005 года.. Половина премии присуждена Бертону Рихтеру.
↑ Нобелевская премия по физике 1990 Архивировано 26 ноября 2005 года. Премия разделена между Джеромом Фридманом, Генри Кендаллом, и Ричардом Тейлором.
↑ Нобелевская премия по физике 1995 Архивировано 2 декабря 2005 года. Половину премии получил Мартин Перл.
↑ SLAC запускает самый мощный в мире рентгеновский лазер | New-Science.ru (неопр.). Дата обращения: 28 сентября 2023. Архивировано 27 сентября 2023 года.

Ссылки

[_681872f32a1865f5-1] ttp://www.slac.stanford.edu

[Daily_rename-2] "SLAC renamed to SLAC Natl. Accelerator Laboratory". The Stanford Daily. The Stanford Daily Publishing Corporation. 2008-10-16. Дата обращения: 16 октября 2008. (недоступная ссылка)

[NWDatabook-3] Former Government-owned Nuclear Warhead Facilities. // Nuclear Weapons Databook, Vol. II: U.S. Nuclear Warhead Production, 1987, p. 148.

[doeisms-4] 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.

[5] Saracevic, Alan T. «Silicon Valley: It’s where brains meet bucks. Архивная копия от 5 марта 2012 на Wayback Machine» San Francisco Chronicle 23 October 2005. p J2. Accessed 24 October 2005.

[6] Нобелевская премия по физике 1976 Архивировано 7 декабря 2005 года.. Половина премии присуждена Бертону Рихтеру.

[7] Нобелевская премия по физике 1990 Архивировано 26 ноября 2005 года. Премия разделена между Джеромом Фридманом, Генри Кендаллом, и Ричардом Тейлором.

[8] Нобелевская премия по физике 1995 Архивировано 2 декабря 2005 года. Половину премии получил Мартин Перл.

[9] SLAC запускает самый мощный в мире рентгеновский лазер | New-Science.ru (неопр.). Дата обращения: 28 сентября 2023. Архивировано 27 сентября 2023 года.

[2]

[3]

[1]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]