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| Establecido | 1962 |
|---|---|
| Tipo de investigación | Ciencias fisicas |
| Presupuesto | $ 383 millones (2017) [1] |
| Campo de investigación | Física del acelerador Ciencia fotónica |
| Director | Chi-Chang Kao |
| Personal | 1,684 |
| Habla a | 2575 Sand Hill Rd. Menlo Park, CA 94025 |
| Localización | Menlo Park, California , Estados Unidos 37 ° 25′12.7 ″ N 122 ° 12′16.46 ″ W / 37,420194 ° N 122,2045722 ° W Coordenadas : 37 ° 25′12.7 ″ N 122 ° 12′16.46 ″ W / 37,420194 ° N 122,2045722 ° W |
| Instalaciones | 172 ha (426 acres) |
| Apodo | SLAC |
| Afiliaciones | Departamento de Energía de EE. UU. Universidad de Stanford |
| premios Nobel | Burton Richter Richard E. Taylor Martin L. Perl |
| Sitio web | www |
| Mapa | |
  Ubicación en California | |
SLAC National Accelerator Laboratory , originalmente llamado Stanford Linear Accelerator Center , [2] [3] es un Laboratorio Nacional del Departamento de Energía de los Estados Unidos operado por la Universidad de Stanford bajo la dirección programática de la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de los Estados Unidos y ubicado en Menlo Park, California . Es el sitio del acelerador lineal de Stanford , un 3,2 kilometros (2-millas) acelerador lineal construido en 1966 y cerrado en la década de 2000, lo que podría acelerar los electrones a energías de 50 GeV .
Centros de investigación Hoy SLAC sobre un amplio programa en atómicas y física del estado sólido , la química , la biología y la medicina el uso de rayos X de radiación de sincrotrón y un láser de electrones libres , así como experimental y teórica investigación en elemental física de partículas , la física de astropartículas , y cosmología .
Historia [ editar ]
Fundada en 1962 como Stanford Linear Accelerator Center, la instalación está ubicada en 172 hectáreas (426 acres) de terreno propiedad de la Universidad de Stanford en Sand Hill Road en Menlo Park, California, justo al oeste del campus principal de la Universidad. El acelerador principal tiene 3,2 kilómetros (2 millas) de largo, el acelerador lineal más largo del mundo, y ha estado operativo desde 1966.
La investigación en SLAC ha producido tres premios Nobel de Física :
- 1976: El quark encanto —ver J / ψ mesón [4]
- 1990: Estructura de quarks dentro de protones y neutrones [5]
- 1995: El leptón tau [6]
Las instalaciones para reuniones de SLAC también proporcionaron un lugar para el Homebrew Computer Club y otros pioneros de la revolución de las computadoras domésticas de fines de la década de 1970 y principios de la de 1980.
En 1984, el laboratorio fue nombrado Monumento Histórico Nacional de Ingeniería de ASME y Hito IEEE . [7]
SLAC desarrolló y, en diciembre de 1991, comenzó a alojar el primer servidor World Wide Web fuera de Europa. [8]
A principios y mediados de la década de 1990, el Stanford Linear Collider (SLC) investigó las propiedades del bosón Z utilizando el Stanford Large Detector.
En 2005, SLAC empleaba a más de 1,000 personas, unas 150 de las cuales eran físicos con títulos de doctorado , y atendía a más de 3,000 investigadores visitantes al año, operando aceleradores de partículas para física de alta energía y el Laboratorio de Radiación de Sincrotrón de Stanford (SSRL) para investigación de radiación de luz de sincrotrón. , que fue "indispensable" en la investigación que condujo al Premio Nobel de Química de 2006 otorgado al profesor de Stanford Roger D. Kornberg . [9]
En octubre de 2008, el Departamento de Energía anunció que el nombre del centro se cambiaría a SLAC National Accelerator Laboratory. Las razones dadas incluyen una mejor representación de la nueva dirección del laboratorio y la capacidad de registrar el nombre del laboratorio. La Universidad de Stanford se había opuesto legalmente al intento del Departamento de Energía de registrar como marca registrada "Stanford Linear Accelerator Center". [2] [10]
En marzo de 2009, se anunció que el Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC iba a recibir $ 68,3 millones en Fondos de la Ley de Recuperación para ser desembolsados por la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía. [11]
En octubre de 2016, Bits and Watts se lanzó como una colaboración entre SLAC y la Universidad de Stanford para diseñar "redes eléctricas mejores y más ecológicas". Posteriormente, SLAC se retiró debido a preocupaciones sobre un socio de la industria, la empresa de electricidad estatal china. [12]
Componentes [ editar ]
Acelerador [ editar ]
El acelerador principal era un acelerador lineal de RF que aceleraba electrones y positrones hasta 50 GeV . Con 3,2 km (2,0 millas) de largo, el acelerador era el acelerador lineal más largo del mundo y se decía que era "el objeto más recto del mundo". [13] hasta 2017 cuando se inauguró el láser europeo de electrones libres de rayos X. El acelerador principal está enterrado a 9 m (30 pies) por debajo del suelo [14] y pasa por debajo de la carretera interestatal 280 . La galería de klystron sobre el suelo encima de la línea de luz, fue el edificio más largo de los Estados Unidos hasta que se terminaron los interferómetros gemelos del proyecto LIGO en 1999. Se distingue fácilmente del aire y está marcado como un punto de referencia visual en las cartas aeronáuticas. [15]
Una parte del acelerador lineal original ahora es parte de la fuente de luz coherente Linac.
Colisionador lineal de Stanford [ editar ]
El Colisionador Lineal de Stanford era un acelerador lineal que colisionaba electrones y positrones en SLAC. [16] El centro de energía de la masa era de aproximadamente 90 GeV , igual a la masa del bosón Z , que el acelerador estaba diseñado para estudiar. El estudiante de posgrado Barrett D. Milliken descubrió el primer evento Z el 12 de abril de 1989 mientras estudiaba detenidamente los datos informáticos del día anterior del detector Mark II . [17] La mayor parte de los datos fue recopilada por el SLAC Large Detector , que entró en línea en 1991. Aunque en gran medida eclipsado por laGran Colisionador de Electrones y Positrones en el CERN , que comenzó a funcionar en 1989, el haz de electrones altamente polarizado en SLC (cerca del 80% [18] ) hizo posibles ciertas mediciones únicas, como la violación de paridad en el acoplamiento de quarks Z Boson-b. [19]
Actualmente, ningún rayo entra en los arcos sur y norte de la máquina, lo que conduce al Enfoque final, por lo tanto, esta sección está suspendida para ejecutar el rayo en la sección PEP2 desde el patio de maniobras de vigas.
Detector grande SLAC [ editar ]
El SLAC Large Detector (SLD) fue el detector principal del Stanford Linear Collider. Fue diseñado principalmente para detectar bosones Z producidos por las colisiones electrón-positrón del acelerador. Construido en 1991, el SLD funcionó de 1992 a 1998. [20]
PEP [ editar ]
El PEP (Proyecto Positrón-Electrón) comenzó a operar en 1980, con energías de centro de masa de hasta 29 GeV. En su cúspide, PEP tenía cinco detectores de partículas grandes en funcionamiento, así como un sexto detector más pequeño. Aproximadamente 300 investigadores utilizaron PEP. PEP dejó de funcionar en 1990 y PEP-II comenzó a construirse en 1994. [21]
PEP-II [ editar ]
De 1999 a 2008, el objetivo principal del acelerador lineal fue inyectar electrones y positrones en el acelerador PEP-II, un colisionador electrón-positrón con un par de anillos de almacenamiento de 2,2 km (1,4 millas) de circunferencia. PEP-II fue el anfitrión del experimento BaBar , uno de los llamados experimentos B-Factory que estudia la simetría de paridad de carga .
Fuente de luz de radiación de sincrotrón de Stanford [ editar ]
La fuente de luz de radiación de sincrotrón de Stanford (SSRL) es una instalación de usuario de luz de sincrotrón ubicada en el campus de SLAC. Originalmente construido para la física de partículas, se usó en experimentos donde se descubrió el mesón J / ψ . Ahora se utiliza exclusivamente para experimentos de ciencia de materiales y biología que aprovechan la radiación de sincrotrón de alta intensidad emitida por el haz de electrones almacenado para estudiar la estructura de las moléculas. A principios de la década de 1990, se construyó un inyector de electrones independiente para este anillo de almacenamiento, lo que le permitió operar independientemente del acelerador lineal principal.
Telescopio espacial de rayos gamma Fermi [ editar ]
SLAC juega un papel primordial en la misión y operación del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi , lanzado en agosto de 2008. Los principales objetivos científicos de esta misión son:
- Comprender los mecanismos de aceleración de partículas en AGN , púlsares y SNR .
- Para resolver el cielo de rayos gamma: fuentes no identificadas y emisión difusa.
- Determinar el comportamiento de alta energía de los estallidos y transitorios de rayos gamma.
- Sondear la materia oscura y la física fundamental.
KIPAC [ editar ]
El Instituto Kavli de Astrofísica y Cosmología de Partículas (KIPAC) está ubicado parcialmente en los terrenos de SLAC, además de su presencia en el campus principal de Stanford.
PULSO [ editar ]
El Stanford PULSE Institute (PULSE) es un laboratorio independiente de Stanford ubicado en el laboratorio central de SLAC. PULSE fue creado por Stanford en 2005 para ayudar a los profesores de Stanford y a los científicos de SLAC a desarrollar una investigación de rayos X ultrarrápida en LCLS. Las publicaciones de investigación de PULSE se pueden ver aquí .
LCLS [ editar ]
La fuente de luz coherente Linac (LCLS) es una instalación de láser de electrones libres ubicada en SLAC. El LCLS es parcialmente una reconstrucción del último 1/3 del acelerador lineal original en SLAC y puede entregar radiación de rayos X extremadamente intensa para la investigación en varias áreas. Logró el primer láser en abril de 2009. [22]
El láser produce rayos X duros, 10 9 veces el brillo relativo de las fuentes de sincrotrón tradicionales y es la fuente de rayos X más poderosa del mundo. LCLS permite una variedad de nuevos experimentos y proporciona mejoras para los métodos experimentales existentes. A menudo, los rayos X se utilizan para tomar "instantáneas" de objetos a nivel atómico antes de borrar las muestras. La longitud de onda del láser, que varía de 6.2 a 0.13 nm (200 a 9500 electronvoltios (eV)) [23] [24] es similar al ancho de un átomo, proporcionando información extremadamente detallada que antes era inalcanzable. [25]Además, el láser es capaz de capturar imágenes con una "velocidad de obturación" medida en femtosegundos, o mil millonésimas de segundo, necesaria porque la intensidad del rayo es a menudo lo suficientemente alta como para que la muestra explote en la escala de tiempo de femtosegundos. [26] [23]
LCLS-II [ editar ]
El proyecto LCLS-II proporcionará una actualización importante a LCLS mediante la adición de dos nuevos rayos láser de rayos X. El nuevo sistema utilizará los 500 m (1.600 pies) de túnel existente para agregar un nuevo acelerador superconductor a 4 GeV y dos nuevos conjuntos de onduladores que aumentarán el rango de energía disponible de LCLS. El avance de los descubrimientos que utilizan estas nuevas capacidades puede incluir nuevos medicamentos, computadoras de próxima generación y nuevos materiales. [27]
FACET [ editar ]
En 2012, los primeros dos tercios (~ 2 km) del SLAC LINAC original se volvieron a poner en servicio para una nueva instalación de usuario, la Instalación para Pruebas Experimentales de Acelerador Avanzado (FACET). Esta instalación era capaz de entregar haces de electrones (y positrones) de 20 GeV, 3 nC con longitudes de racimo cortas y tamaños de puntos pequeños, ideales para estudios de aceleración de plasma impulsados por haces . [28] La instalación finalizó sus operaciones en 2016 para las construcciones de LCLS-II que ocupará el primer tercio del SLAC LINAC. El proyecto FACET-II restablecerá los haces de electrones y positrones en el tercio medio del LINAC para la continuación de los estudios de aceleración de plasma impulsados por haces en 2019.
NLCTA [ editar ]
El Next Linear Collider Test Accelerator (NLCTA) es un acelerador lineal de haz de electrones de alto brillo de 60-120 MeV que se utiliza para experimentos sobre técnicas avanzadas de manipulación y aceleración del haz. Se encuentra en la estación final B de SLAC . Aquí se puede ver una lista de publicaciones de investigación relevantes .
Otros descubrimientos [ editar ]
- SLAC también ha sido fundamental en el desarrollo del klystron , un tubo de amplificación de microondas de alta potencia .
- Existe una investigación activa sobre la aceleración del plasma con éxitos recientes como la duplicación de la energía de los electrones de 42 GeV en un acelerador a escala de un metro.
- Se encontró una Paleoparadoxia en el sitio SLAC, y su esqueleto se puede ver en un pequeño museo allí en Breezeway. [29]
- La función SSRL se utilizó para revelar texto oculto en el Palimpsesto de Arquímedes . Los rayos X de la fuente de luz de radiación de sincrotrón hicieron que el hierro de la tinta original brillara, lo que permitió a los investigadores fotografiar el documento original que un monje cristiano había borrado. [30]
Ver también [ editar ]
- Física del acelerador
- Beamline
- Ciclotrón
- Imán dipolo
- Electromagnetismo
- Lista de partículas
- Lista de laboratorios universitarios de los Estados Unidos que realizan investigación básica de defensa
- Haz de partículas
- Partículas fisicas
- Imán cuadrupolo
- Fuente de neutrones de espalación
- Wolfgang Panofsky (1961–84, Director SLAC; Profesor, Universidad de Stanford)
Referencias [ editar ]
- ^ Labs de un vistazo - SLAC http://science.energy.gov/laboratories/slac-national-accelerator-laboratory/
- ^ a b "SLAC renombrado a SLAC Natl. Accelerator Laboratory" . El diario de Stanford . 16 de octubre de 2008. Archivado desde el original el 5 de junio de 2013 . Consultado el 16 de octubre de 2008 .
- ^ "Stanford Linear Accelerator Center renombrado SLAC National Accelerator Laboratory" (Comunicado de prensa). Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC. 15 de octubre de 2008. Archivado desde el original el 20 de julio de 2011 . Consultado el 20 de julio de 2011 .
- ^ Premio Nobel de Física 1976 Archivado el 7 de diciembre de 2005 en la Wayback Machine . Medio premio otorgado a Burton Richter .
- ↑ Nobel Prize in Physics 1990 Archivado el 26 de noviembre de 2005 en el Wayback Machine Award dividido entre Jerome I. Friedman , Henry W. Kendall y Richard E. Taylor .
- ^ Premio Nobel de Física 1995 Archivado el 2 de diciembre de 2005 en elpremio Wayback Machine Half otorgado a Martin L. Perl .
- ^ "Hitos: Stanford Linear Accelerator Center, 1962" . Red de historia global IEEE . IEEE . Consultado el 3 de agosto de 2011 .
- ^ "Oficina de archivos e historia: primeros documentos y cronología" . Consultado el 27 de diciembre de 2016 .
- ^ "Premio Nobel de Química 2006" . Centro de visitantes virtual SLAC . Universidad Stanford. nd Archivado desde el original el 5 de agosto de 2011 . Consultado el 19 de marzo de 2015 .
- ^ "SLAC hoy" . Consultado el 27 de diciembre de 2016 .
- ^ 23, 2009 - Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC para recibir $ 68,3 millones en fondos de la Ley de Recuperación
- ^ Hannah Knowles; Berber Jin (29 de mayo de 2019). "Acceso chino a la investigación cuestionado: se producen desacuerdos sobre la inclusión y la seguridad nacional". 255 (66). El diario de Stanford.
- ^ Saracevic, Alan T. " Silicon Valley: es donde los cerebros se encuentran con los dólares " . San Francisco Chronicle 23 de octubre de 2005. p J2. Consultado el 24 de octubre de 2005.
- ^ Neal, RB (1968). "Cap. 5" (PDF) . El acelerador de dos millas de Stanford . Nueva York, Nueva York: WA Benjamin, Inc. p. 59 . Consultado el 17 de septiembre de 2010 .
- ^ https://opennav.com/waypoint/US/VPSLA
- ^ Loew, GA (1984). "El colisionador lineal SLAC y algunas ideas sobre futuros colisionadores lineales" (PDF) . Actas de la Conferencia de Acelerador Lineal de 1984 .
- ^ Rees, JR (1989). "El colisionador lineal de Stanford". Scientific American . 261 (4): 36–43. Código Bibliográfico : 1989SciAm.261d..58R . doi : 10.1038 / scientificamerican1089-58 .Consulte también el libro de registro de un colega en http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000294 .
- ^ Ken Baird, Medidas de A LR y A lepton de SLD http://hepweb.rl.ac.uk/ichep98/talks_1/talk101.pdf
- ^ Wright, Thomas R. (2002). "Violación de la paridad en la desintegración de los bosones Z en Quarks pesados en SLD" (PDF) . doi : 10.2172 / 801825 . OSTI 801825 . S2CID 116959532 . Archivado desde el original (PDF) el 26 de noviembre de 2020. Cite journal requiere
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- ^ "Actualización de LCLS-II para permitir la investigación pionera en muchos campos" . Sociedad criogénica de América . 8 de julio de 2015 . Consultado el 15 de agosto de 2015 .
- ^ FACET: nueva facilidad de usuario de SLAC
- ^ Paleoparadoxia SLAC de Stanford muchas gracias a Adele Panofsky, la esposa del Dr. Panofsky, por su reensamblaje de los huesos de la Paleoparadoxia descubiertos en SLAC.
- ^ Bergmann, Uwe. "Imágenes de fluorescencia de rayos X del palimpsesto de Arquímedes: un resumen técnico" (PDF) . Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC . Consultado el 4 de octubre de 2009 .
Enlaces externos [ editar ]
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con SLAC National Accelerator Laboratory . |
- Página web oficial
- SLAC Today , el periódico en línea de SLAC, publicado entre semana
- simetría revista , la revista mensual de la física de partículas SLAC, con el Fermilab
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