El Laboratorio Nacional INFN de Frascati ( LNF ) se fundó en 1954 con el objetivo de promover la investigación de la física de partículas y, más específicamente, albergar el electrosincrotrón de 1,1 GeV, el primer acelerador construido en Italia. Posteriormente, el Laboratorio desarrolló el primer colisionador electrón-positrón : desde el primer prototipo AdA, que demostró la viabilidad, hasta el anillo ADONE y más tarde DA laterNE , todavía operativo hoy (2020). LNF también fue el sitio propuesto para el acelerador de partículas cancelado SuperB .
Establecido | 8 de agosto de 1954 (como Laboratorio Nacional Acelerador) |
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Tipo de investigación | Física del acelerador |
Campo de investigación | Partículas fisicas |
Director | Fabio Bossi |
Habla a | PO Box 13, I-00044 Frascati, Italia |
Localización | Frascati , provincia de Roma , Italia |
Apodo | LNF |
Afiliaciones | INFN |
Sitio web | www |
Además de realizar experimentos con sus propias instalaciones, los investigadores de la LNF también están participando en extensas colaboraciones en laboratorios externos, especialmente en el CERN y en los Estados Unidos.
Historia y actividad
El Laboratorio Nacional INFN de Frascati fue fundado en 1954 para albergar un sincrotrón de electrones de 1,1 GeV. El Sincrotrón de Electrones (como se llamaba el dispositivo; también se conocía como el Sincrotón de Electrones de Frascati , "elettrosincrotrone di Frascati"), construido bajo la dirección del Prof. Giorgio Salvini comenzó a trabajar en 1959, generando haces de rayos gamma (incluso polarizados ) de energía 0.4-1.1 GeV y haces de electrones en los experimentos dirigidos por investigadores de INFN en colaboración con varias universidades italianas. El dispositivo era un anillo de 9 metros de diámetro que constaba de 4 imanes de flexión y 4 secciones rectas cortas.
Durante un seminario en 1960, Bruno Touschek propuso la idea de inyectar en el mismo anillo haces de electrones y positrones , circulando en direcciones opuestas, para estudiar sus colisiones. Por lo tanto, se construyó AdA (Anello di Accumulazione), dentro de un electroimán de 1,5 m de diámetro donde el campo de radiofrecuencia aceleraría los haces hasta 250 MeV (energía del centro de masa 500 Mev). Posteriormente, AdA se trasladó al Laboratorio de Orsay, París, que tenía un inyector más potente; aquí se detectaron las primeras colisiones electrón-positrón.
El éxito de AdA llevó al diseño de una máquina más potente: ADONE , con 4 zonas experimentales y la energía de los haces de 1,5 GeV (energía del centro de masa 3 GeV). ADONE comenzó a operar en 1969 y se apagó permanentemente en 1993. Los experimentos de ADONE giraban en torno a pruebas de electrodinámica cuántica (QED), factores de forma de protones y neutrones , estudio de muones y producción de múltiples hadrones. Ese último en particular, más abundante de lo previsto, representó una importante validación del modelo de quarks y la hipótesis del color.
En noviembre de 1974, dos días después del anuncio de SLAC y BNL , los experimentos de segunda generación del LNF observaron la partícula J / ψ . Para producir el J / ψ fue necesario operar ADONE a aproximadamente 100 MeV por encima de su energía nominal máxima; esa era la razón por la que el J / ψ no había sido encontrado antes por experimentos LNF.
En 2002, en el mismo pabellón que ADONE , entró en funcionamiento la última máquina, DAΦNE . Había sido diseñado para operar en resonancia Φ , con rayos increíblemente intensos, para buscar la violación de CP en mesones neutros K ( experimento KLOE ). Muchos de los otros experimentos de DAΦNE se referían a la producción de hipernúcleos (FINUDA) y al estudio de átomos kaónicos (DEAR, SIDDHARTA).
Derivados del haz de electrones del DAΦNE Linac, los haces de partículas de diferentes tipos ( electrones , positrones , fotones y neutrones ) están disponibles en el laboratorio BTF (Beam Test Facility). Los usuarios de esta infraestructura son investigadores italianos y extranjeros que vienen para probar y calibrar detectores para su uso en experimentos de física de alta energía. Recientemente, el BTF se ha actualizado con la construcción de una segunda línea de haz: la línea número 1 está, desde 2018, dedicada exclusivamente al experimento PADME, para investigar la materia oscura , mientras que para las actividades de prueba se ha realizado la línea número 2.
Al mismo tiempo, algunos de los investigadores de la LNF participaron en importantes experimentos en el extranjero: en el CERN , en laboratorios estadounidenses ( Fermilab , SLAC , Jefferson Lab ), en Hamburgo y, recientemente, incluso en Beijing y Japón.
En este momento, la participación de LNF en los experimentos ATLAS , CMS , ALICE y LHCb en el colisionador CERN LHC es especialmente relevante. También ha sido importante el papel de la LNF en los experimentos de los Laboratorios del Gran Sasso: en particular, el reciente experimento OPERA , con el haz de neutrinos producido en el CERN .
En LNF, gracias a la presencia de servicios de apoyo de alta tecnología, la actividad experimental también asume el diseño y desarrollo de detectores destinados a ser empleados tanto en los experimentos locales como en los externos.
Un ejemplo de esto es el Nautilus antena criogénico, dedicado a la búsqueda de ondas gravitacionales , que participan en Albert Einstein ‘s relatividad general teoría.
En la LNF también está operativo un grupo de físicos teóricos. Estos investigadores, además de liderar investigaciones independientes, ofrecen orientación y asesoramiento experto a los grupos experimentales.
El diseño, construcción y trabajo de los distintos aceleradores LNF supuso el nacimiento y desarrollo de un gran número de físicos, ingenieros y técnicos expertos en la física de los aceleradores. Este es un recurso muy importante y único de la LNF. De esa habilidad surgieron importantes realizaciones externas, como CNAO (Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica) en Pavía, y colaboraciones en futuros desarrollos del sector, como CLIC en el CERN .
En el laboratorio también se desarrollaron nuevas líneas de investigación, en particular la instalación de prueba SPARC, [1] que combina un haz de electrones de alto brillo con pulsos láser ultrarrápidos de alta intensidad, dedicado a la investigación sobre la aceleración del plasma y el láser de electrones libres (FEL) .
La difusión de la ciencia desempeña un papel importante en las actividades de la LNF. Regularmente se llevan a cabo seminarios, reuniones, cursos de actualización para profesores de secundaria y eventos públicos en general, así como visitas escolares y escenarios para estudiantes. Además, la "Jornada de puertas abiertas" y la participación en la "Noche europea de investigadores" son citas periódicas.
Alrededor de 2010, LNF estaba participando en la colaboración SuperB, que perseguía un nuevo acelerador de partículas subterráneo SuperB de 1,25 kilómetros de circunferencia que se construiría en el sitio de LNF. El proyecto fue cancelado por el gobierno italiano en 2012.
Personal
La plantilla de la LNF cuenta con más de 350 personas, divididas en:
- División de Investigación: involucra a investigadores, ingenieros y técnicos que trabajan en los experimentos. Dispone de Servicios de Divulgación y Computación Mecánica, Electrónica, junto con el apoyo a los experimentos.
- División Aceleradores: cuenta con ingenieros, investigadores y técnicos dedicados a estudiar y operar los aceleradores; también involucra a los respectivos servicios de apoyo interno.
- División Técnica: asegura el soporte básico y logístico a las actividades de la LNF. Sus actividades incluyen diseño de plantas, gestión de la central eléctrica y almacén, servicios generales. El taller de ingeniería y el diseño mecánico también están a cargo de esta División.
- Servicio de Administración y Dirección de Despacho: se ocupan de Gestión, Contabilidad y Recursos Humanos. El director actual de la LNF es el Dr. Pierluigi Campana.
Además del personal, la LNF también cuenta con personal anfitrión y asociado: estudiantes, doctorandos e investigadores de otras instituciones italianas e internacionales, que participan en las actividades de la LNF.
Directores
Giorgio Salvini | 1957-1960 |
Italo Federico Quercia | 1961 - 1963 |
Lucio Mezzetti | 1964 - 1967 |
Ruggero Qurzoli | 09/01/1967 - 31/08/1970 |
Italo Federico Quercia | 09/01/1970 - 31/12/1973 |
Renato Cerchia | 01/01/1974 - 28/02/1974 |
Giorgio Bellettini | 03/01/1974 - 31/12/1976 |
Corrado Mencuccini | 01/01/1977 - 30/10/1977 |
Renato Scrimaglio | 11/01/1977 - 31/12/1983 |
Sergio Tazzari | 01/01/1984 - 31/12/1989 |
Enzo Iarocci | 01/01/1990 - 31/01/1996 |
Paolo Laurelli | 01/02/1996 - 31/01/2002 |
Sergio Bertolucci | 01/02/2002 - 21/11/2004 |
Mario Calvetti | 22/11/2004 - 31/01/2011 |
Umberto Dosselli | 01/02/2011 - 31/07/2015 |
Pierluigi Campana | 01/08/2015 - 31/07/2020 |
Fabio Bossi | 01/08/2020 - ahora |
Ubicación e infraestructuras
El Laboratorio Nacional de Frascati se encuentra a unos 20 km de Roma, cerca de la ciudad de Frascati, en un área de 20 hectáreas con amplios espacios verdes. Un auditorio con capacidad para 300 visitantes permite a la LNF albergar conferencias de interés internacional.
Referencias
- ^ http://www.lnf.infn.it/acceleratori/sparc/
enlaces externos
- Página web oficial