Лаборатория SLAC, США – обзор

SLAC National Laboratory Accelerator – SLAC National Accelerator Laboratory

SLAC National Accelerator Laboratory , первоначально названный Stanford Linear Accelerator Center , является США Министерство энергетики Национальной лаборатории в ведении Стэнфордского университета под программным руководством Департамента энергетики США Управление по науке и находится в городе Менло – Парк, штат Калифорния .

содержание

Основанная в 1962 году , как Стэнфордского центра линейного ускорителя, объект расположен на 172 га (426 акров) Стэнфордского университета -ную земли на Сэнд – Хилл – Роуд в Менло – Парк, штат Калифорния, только к западу от главного кампуса университета. Основной ускоритель составляет 3,2 км (2 мили) долго-самый длинный линейный ускоритель в мире-и действует с 1966 года.

Исследования в SLAC выпустила три Нобелевских премий по физике :

Конференц – залы СЛАКе , также предоставил место для Homebrew Computer Club и других пионеров домашней компьютерной революции конца 1970 – х и начале 1980 – х годов.

SLAC развитых , и в декабре 1991 года начал проведение первого World Wide Web сервер за пределами Европы.

В начале и середине 1990 – х годов, Стэнфордского линейного коллайдера (SLC) , исследовали свойства Z бозона использованием Стэнфордского Большой детектор.

В 2005 году , СЛАК более 1000 человек, около 150 из которых были физики с докторскими степенями , и служил более 3000 посещающие исследователей ежегодно, операционные ускорители частиц для физики высоких энергий а Стэнфордского лаборатории синхротронного излучения (SSRL) для синхротронного света исследования излучения , который был «необходимым» в исследованиях , приведших к 2006 Нобелевской премии по химии присуждена Стэнфордский профессор Корнберг .

В октябре 2008 года Департамент энергетики заявил, что название Центра будет изменен на СЛАКе Национальной ускорительной лаборатории. Причины, включают в себя лучшее представление нового направления в лабораторию и способность к товарным знакам название лаборатории. Стэнфордский университет был юридически против Департамента энергетики попытка на товарный знак «Stanford Linear Accelerator Center».

В марте 2009 года было объявлено, что SLAC National Accelerator Laboratory должен был получить $ 68,3 млн в восстановлении закона о финансировании должна быть выплачена Департамент энергетики Управления науки.

Компоненты

ускоритель

Основной ускоритель был РЧ линейный ускоритель , который ускоряются электроны и позитроны до 50 ГэВ . В 3,2 км (2,0 мили) в длину, то ускоритель был самый длинный линейный ускоритель в мире, и утверждал, что «самый прямой объект в мире.» до 2017 года , когда Европейский рентгеновский лазер на свободные электроны не открыт. Основной ускоритель похоронен 9 м (30 футов) под землей и проходит под Межгосударственный шоссе 280 . Надземная клистрона галерея вершины экспериментальной станции источника синхротронного излучения является самым длинным зданием в Соединенных Штатах.

Часть исходного линейного ускорителя теперь часть ЛУ когерентного источника света.

Стэнфордский линейный коллайдер

Стэнфордский линейный коллайдер был линейный ускорителем , что столкновение электронов и позитронов в СЛАКЕ. Центр масс энергии составлял около 90 Г , равных массе от Z бозона , который ускоритель был разработан для изучения. Град студент Барретт Д. Милликен открыл первый Z событие 12 апреля 1989 года в то время как вчитывался компьютерных данных предыдущего дня от детектора Mark II . Основная часть данных была собрана СЛАКе Большой детектор , который вступил в Интернете в 1991 году Хотя в значительной степени омрачены Большой электрон-позитронного коллайдера в ЦЕРНе , который начал работать в 1989 году, сильно поляризованный пучок электронов на SLC (около 80% ) сделал определенные уникальные измерения возможности, такие как нарушение четности в Z-бозон б сцепления кварков.

В настоящее время нет луч не попадает на юге и севере дуги в машину, которая приводит к окончательному Focus, поэтому этот раздел законсервировали запустить пучок в разделе PEP2 от распределительном пучка.

СЛАК Большой детектор

СЛАК Большой детектор (SLD) является основным детектор для Стэнфордского линейного коллайдера. Она была разработана главным образом для обнаружения Z бозонов, полученных с помощью электронно-позитронных столкновений ускорителя. SLD действовала с 1992 по 1998 год.

PEP (позитронно-Электрон Проект) начал свою работу в 1980 году с центром инерции энергии до 29 ГэВ. На своей вершине, РЕР был пяти больших детекторов частиц в эксплуатации, а также шестой меньший детектор. Около 300 исследователей сделали использовали PEP. PEP прекратил свою работу в 1990 году, и PEP-II начал строительство в 1994 году.

С 1999 по 2008, основной целью линейного ускорителя было придать электронов и позитронов в ускорителе РЕР-II, электронно-позитронного коллайдера с парой накопителях 2,2 км (1,4 миль) в окружности. PEP-II был хозяином в эксперименте BaBar , один из так называемых B-Factory экспериментов по изучению зарядовой симметрии четности .

Стэнфорд синхротронного излучения источника света

Стэнфорд синхротронного излучения источника света (SSRL) является синхротронного излучения объекта пользователь находится в университетском городке СЛАК. Первоначально построенный для физики элементарных частиц, она была использована в экспериментах , где / ψ – мезон J был обнаружен. В настоящее время используется исключительно для материаловедения и биологии экспериментов , которые используют преимущества высокой интенсивности синхротронного излучения , испускаемого хранимого электронного пучка для изучения структуры молекул. В начале 1990 – х годов, независимый инжектор электронов был построен для этого накопительного кольца, что позволяет ему работать независимо от основного линейного ускорителя.

Ферми гамма-излучения космического телескопа

СЛАК играет главную роль в миссии и работе Ферми гамма-лучей космического телескопа , запущенного в августе 2008 г. Основные научные цели этой миссии являются:

• Для того, чтобы понять механизмы ускорения частиц в АЯГ , пульсаров и ОСШ .
• Для разрешения гамма-лучей небо: неназванные источники и диффузное излучение.
• Для того, чтобы определить поведение высокой энергии гамма-всплесков и переходных процессов.
• Для того, чтобы исследовать темную материю и фундаментальной физики.

Кавли Институт частиц астрофизики и космологии (KIPAC) частично расположен на основании SLAC, в дополнение к его присутствию на главном кампусе Стэнфордского.

PULSE институт Stanford (PULSE) является независимой лабораторией Стэнфордский расположен в центральной лаборатории в СЛАКЕ. PULSE был создан Стэнфорд в 2005 году , чтобы помочь Стэнфордский факультету и ученые СЛАКА развивать сверхбыстрое исследование рентгеновской LCLS. PULSE научные публикации можно посмотреть здесь .

ЛУ когерентного источника света (LCLS) представляет собой лазер на свободных электронах объекта , расположенного в СЛАКе. В LCLS частично реконструкция последней 1/3 исходного линейного ускорителя в СЛАКЕ, и может доставить очень интенсивное рентгеновское излучение для исследований в ряде областей. Это достигается первый генерации в апреле 2009 года.

Лазер производит жесткие рентгеновские лучи, 10 9 раз относительную яркость традиционных источников синхротронного и является самым мощным источником рентгеновского излучения в мире. LCLS позволяет целый ряд новых экспериментов и повышающий существующих экспериментальных методов. Часто, рентгеновские лучи используются взять «снимки» объектов на атомном уровне , прежде чем облитерирующий образцы. Длина волны лазера, в пределах от 0,13 до 6,2 нм ( от 200 до 9500 электрон – вольт (эВ) аналогична ширине атома, обеспечивая чрезвычайно подробную информацию , которая ранее была недостижима. Кроме того, лазер способен захватывать изображения с «затвором скорость»измеряется в фемтосекундах или миллион миллиардной долей секунды, необходимо потому , что интенсивность пучка достаточно часто высока , так что образец взрывается на фемтосекундноге шкала времени.

Проект LCLS-II является создание крупного обновления для LCLS путем добавления двух новых рентгеновских лазерных пучков. Новая система будет использовать 500 м (1600 футов) от существующего туннеля для добавления нового сверхпроводящего ускорителя на 4 Г и двух новых наборов ондуляторов, что увеличит доступный диапазон энергии LCLS. Выдвижение от открытий, используя эти новые возможности могут включать в себя новые лекарства, компьютеры нового поколения и новые материалы.

В 2012 году первые две трети (

2 км) оригинального СЛАКе LINAC были расконсервацию для нового пользовательского объекта, средство для Advanced Accelerator экспериментальных испытаний (FACET). Этот объект был способен доставлять 20 ГэВ, 3 нКл электрон (и позитрон) пучки с короткими длинами сгустка и малыми размерами пятна, идеально подходит для пучка управляемой плазмы ускорения исследований. Объект закончился операции в 2016 году для конструкций LCLs-II , который будет занимать первую треть СЛАК LINAC. Проект FACET-II будет восстановить пучки электронов и позитронов в средней трети LINAC для продолжения исследований ускорения плазменного пучка с приводом в 2019 году.

Следующий тест линейного коллайдер ускоритель (NLCTA) является 60-120 МАМИ высокой яркости линейного электронного пучка ускоритель используется для экспериментов по передовым методам манипуляции луча и ускорения. Он расположен на конечной станции СЛАКе , в B. Перечень соответствующих научно – исследовательских работ можно посмотреть здесь .

Камера на 3,2 гигапиксела в новом телескопе SLAC

Национальная ускорительная лаборатория SLAC получила одобрение от министерства энергетики США на сооружение телескопа Large Synoptic Survey Telescope (LSST), который после установки в горах Чили выдаст фотографии Вселенной беспрецедентного качества.

Недавно завершился 6,5-летний процесс изготовления двойного зеркала для телескопа. В марте 2008 года 22 тонны высококачественного японского стекла расплавили в печи, залили в форму и охлаждали три месяца, с тех пор продолжалась шлифовка. Сейчас стекло перевезли в самолётный ангар аэропорта Таксона. В течение нескольких лет на него аккуратно нанесут отражающее покрытие. Зеркало M1M3 дополнит оптическую систему цифровой камеры гигантского телескопа.

Перед началом плавки

Новый телескоп установят на территории Межамериканской астрономической обсерватории Серро-Тололо в 80 км к востоку от города Ла-Серена и в 100 км к югу от обсерватории Ла-Силья.

За десять лет работы новый телескоп с сенсором на 3,2 гигапиксела должен зафиксировать десятки миллиардов объектов (говорят, впервые какой-то телескоп может сфотографировать больше звёзд, чем живёт людей на Земле). Планируется записать видеоролики движения Вселенной с исключительно высокой детализацией.

LSST будет генерировать примерно 6 петабайт (6*10 15 байт) информации в год. Детализированные снимки южного полушария позволят астрофизикам изучить формирование галактик, отслеживать потенциально опасные астероиды, наблюдать за взрывами звёзд и лучше понять, что такое тёмная энергия и тёмное вещество, которые до сих пор остаются практически неизученными (поэтому их и называют «тёмными»), хотя они составляют до 95% массы Вселенной.

Бюджет проекта для цифровой камеры на днях был одобрен министерством энергетики (сооружение основной конструкции телескопа финансирует Национальный научный фонд), так что строительство телескопа можно назвать практически решённым делом. Две упомянутые организации выделят $168 млн и $473 млн, соответственно.

Перед началом реального сооружения камеры предстоит ещё третий, окончательный этап утверждения проекта летом 2015 года. Компоненты камеры — детали размером с автомобиль и весом до 3 тонн — будут создаваться в разных уголках мира в рамках программы международного сотрудничества между 40 университетами и научно-исследовательскими лабораториями, которые вошли в некоммерческий консорциум LSST Corporation.

Если всё пойдёт нормально, то стройка начнётся в ближайшее время, а телескоп вступит в строй в 2022 году.

Лаборатория, ранее известная как SLAC – Новости – 2019

Что в имени? Что, если бы у меня был серьезный кризис среднего возраста и перестала быть Джоанн Хьюэтт и настаивала на том, чтобы быть Сьюзан Смит? Как друзья и родственники свяжутся со мной? Что, если я подумаю, что я сказал всем, но забыл о моем лучшем другом из средней школы, который вдруг нуждался во мне? Как люди свяжутся с теоретическими исследованиями Джоанн Хьюэтт и с Сьюзен Смит? Будет ли потеряна вся работа и несказанная слава, связанная с Джоанном Хьюэттом, с новой Сьюзен Смит? Моя личность и история будут потеряны, а также ощущение того, кто я.

Разумеется, люди меняют свои имена по разным причинам. Но как насчет крупных исследовательских институтов? Что, если федеральное правительство вдруг решило изменить название одной из своих более престижных национальных лабораторий? Один из них работает более 40 лет и создал несколько Нобелевских премий и крупных открытий?

Это именно то, что происходит со Стэнфордским центром линейных ускорителей, моим домашним учреждением. Министерство энергетики США, в своей бесконечной мудрости, предлагает изменить имя SLAC на что-то еще не решившее. Был создан комитет представителей, который рекомендовал новые имена для лаборатории. Персис Дрелл, директор SLAC, цитирует часть обоснования как:

Наши заинтересованные стороны предположили, что это имя также больше не является полностью представителем лаборатории с ее более активным участием в науке о фотоне и астрофизике частиц в дополнение к нашей программе физики частиц

SLAC находится в разгаре перехода. Мы больше не работаем на ускорителе физики высоких энергий. Мы создаем Linac Coherent Light Source (LCLS), который обладает захватывающим потенциалом открытия в Photon Science. Я не могу не отметить, что слово linac появляется во имя новой машины. Фактически, линейный ускоритель на SLAC является краеугольным камнем новых LCLS. LCLS не может быть построен без него. Так не кажется ли целесообразным, чтобы лаборатория, в которой размещалась LCLS, называлась Стэнфордским линейным ускорительным центром? Трудно понять этот аргумент.

Существует также несколько легальных заявлений о том, что DOE хочет иметь товарный знак и патентовать имя SLAC, но испытывает трудности, поскольку, по-видимому, он не может запатентовать имя, содержащее «Стэнфорд». Университет и Министерство энергетики сообщают об этом, но нет разрешение пока. Конечно, есть многочисленные компании, усеивающие Силиконовую Долину, которые свободно используют название «Стэнфорд» в своем прозвище, так что это трудно понять и с этим аргументом.

Сотрудники SLAC, независимо от их дисциплины, могут быть расстроены. Они начали петицию, адресованную президенту Стэнфордского университета и министру энергетики, прося, чтобы название лаборатории не было изменено. Это ходатайство касается истории лаборатории, роли ускорителей как в науке о фотоне и частицах, так и в тесной связи между лабораторией и университетом. Петицию можно найти здесь, и любой, кто с ней согласен, может подписать.

Изменения в имени лаборатории произошли раньше, хотя и при разных обстоятельствах. Национальная лаборатория ускорителей Томаса Джефферсона была известна как CEBAF (устройство непрерывного ускорителя электронного пучка) до 1996 года, что и называется основным ускорителем. CEBAF был основан в 1984 году, и смена названия состоялась сразу после завершения строительства и непосредственно перед включением луча. Аналогичным образом Национальная лаборатория ускорителей стала Enrico Fermi NAL в 1972 году, когда лаборатория строилась. Поэтому, когда имена лабораторий изменились, это произошло только до того, как начался сбор данных и задолго до того, как была создана история и репутация.

Хотелось бы, чтобы я проснулся и обнаружил, что это только часть действительно плохого сна.

Источники:

http://ru.qwertyu.wiki/wiki/SLAC_National_Accelerator_Laboratory
http://m.habr.com/post/375481/
http://rus.hi-science.com/laboratory-formerly-known-51365