Slac国立加速器研究所 Slac National Accelerator Laboratory

1962 年にスタンフォード線形加速器センターとして設立されたこの施設は、カリフォルニア州メンローパークのサンド ヒル ロードにあるスタンフォード大学が所有する 426 エーカー (172 ヘクタール) の土地にあり、大学のメインキャンパスのすぐ西にあります。長さ 3.2 km (2 マイル) の主加速器は世界最長の直線加速器であり、1966 年から稼働しています。 SLAC の研究は、彼の 3 つのノーベル物理学賞につながりました。 1976: チャーム クォーク — J/ψ 中間子を参照 1990: 陽子と中性子の内部のクォーク構造 1995: Taurepton SLAC の会議施設は、Homebrew Computer Club やその他のコンピューター革命の先駆者たちに会場を提供し、1970 年代後半から 1980 年代前半まで彼の本拠地でした。 1984 年に、この研究所は ASME 国家歴史工学ランドマークおよび IEEE マイルストーンに選ばれました。 SLAC は開発され、1991 年 12 月にヨーロッパ以外で初めての World Wide Web サーバーのホストを開始しました。1990 年代初頭から中期にかけて、スタンフォード リニアコライダーが開発されました。 (SLC) は、スタンフォード大型検出器を使用して彼の Z 粒子の特性を調査しました。 2005 年の時点で、SLAC は 1,000 名以上の従業員を擁し、そのうち約 150 名が博士号を取得した物理学者であり、年間 3,000 名以上の客員研究員を擁し、高エネルギー物理学のリーダーでした。粒子加速器とシンクロトロン光放射研究のためにスタンフォード放射光研究所 (SSRL) を運営しています。これは、スタンフォード大学のロジャー・D・コーンバーグ教授に授与された2006年のノーベル化学賞につながる研究に「不可欠」でした。 2008 年 10 月、エネルギー省はセンターの名前が SLAC 国立加速器研究所に変更されると発表しました。理由としては、研究室の新たな方向性をより良く表現できること、研究室の名前を商標登録できることなどが挙げられています。スタンフォード大学は、エネルギー省による「スタンフォード線形加速器センター」の商標登録の試みに法的に反対していた。 2009 年 3 月、SLAC 国立加速器研究所がエネルギー省エネルギー長官室から回復法資金として 6,830 万ドルを受け取ることが発表されました。科学 2016 年 10 月、Bits & Watts は、「より優れた、より環境に優しい電力網」を設計するための SLAC とスタンフォード大学の共同研究として立ち上げられました。 SLACはその後、業界パートナーである中国国有電力会社に対する懸念を理由に撤退した。

主な加速器は、電子と陽電子を最大 50 GeV まで加速する RF 線形加速器でした。長さは 3.2 km (2.0 マイル) で、これは世界最長の直線加速器であり、「世界で最も真っ直ぐな物体」であると主張されました。 2017 年にヨーロッパで X 線自由電子レーザーが開設されるまで。主加速器は地下 30 フィート (9 メートル) に埋められ、州間高速道路 280 号線の下を通っています。ビームラインの頂上にある地上のクライストロン ギャラリーは最長の建物でした。 1999 年に LIGO プロジェクト用の 2 つの干渉計が完成するまで、米国に滞在していました。元の線形加速器の一部は現在、リニアック コヒーレント光源の一部です。

スタンフォード リニアコライダーは、SLAC で電子と陽電子を衝突させる線形加速器でした。質量中心のエネルギーは約 90 GeV で、加速器が研究するように設計された Z 粒子の質量に等しい。 大学院生のバレット D. ミリケンは、1989 年 4 月 12 日に、Mark II 検出器からの前日のコンピューター データを調べていたときに、最初の Z イベントを発見しました。データのほとんどは、1991 年に稼働を開始した彼の SLAC 大型検出器によって収集されました。1989 年に稼働を開始した CERN の大型電子陽電子衝突型加速器の影に大きく隠れていますが、SLC の高偏極電子ビーム (ほぼ 80%) により、研究者はパリティを向上させることができます。 Zボソン-bクォーク結合において。違反など、特定の固有の測定が可能になりました。現在、ビームは最終焦点につながるマシンの南と北の円弧には入らないため、このセクションはビームを PEP2 に導入するために予約されています。ビーム操車場の断面図。

SLAC 大型検出器 (SLD) は、スタンフォード リニアコライダーの主要検出器でした。これは主に、加速器内での電子と陽電子の衝突によって生成される Z ボソンを検出するように設計されました。 SLD は 1991 年に建設され、1992 年から 1998 年まで運営されました。

PEP (陽電子電子プロジェクト) は、最大 29 GeV の質量中心エネルギーで 1980 年に運用を開始しました。 PEP の上部では 5 台の大型粒子検出器と 6 台の小型粒子検出器が稼働していました。約 300 人の研究者が彼の PEP を使用しました。 PEP は 1990 年に運用を停止し、PEP-II は 1994 年に建設を開始しました。

1999 年から 2008 年まで、線形加速器の主な目的は、周囲 2.2 km (1.4 マイル) の一対の蓄積リングを備えた電子陽電子衝突器である PEP-II 加速器に電子と陽電子を注入することでした。した。 PEP-II は、電荷パリティ対称性を研究する彼のいわゆる B ファクトリー実験の 1 つである BaBar 実験のホストでした。

スタンフォード シンクロトロン放射光源 (SSRL) は、SLAC キャンパス内にあるシンクロトロン光ユーザー施設です。元々は素粒子物理学のために構築され、J/ψ 中間子を発見した実験に使用されました。現在、それは材料科学と生物学の実験でのみ使用されており、そこでは蓄積された電子ビームによって放出される高強度のシンクロトロン放射が分子の構造を研究するために使用されます。 1990 年代初頭には、この蓄積リング用に別個の電子注入器が構築され、メインの線形加速器から独立して動作できるようになりました。

SLAC は、2008 年 8 月に打ち上げられたフェルミ ガンマ線宇宙望遠鏡のミッションと運用において重要な役割を果たしています。このミッションの主な科学的目的は次のとおりです。 AGN、パルサー、SNR における粒子加速のメカニズムを理解します。 ガンマ線空を解決する: 未確認の発生源と拡散放射線。 ガンマ線バーストと過渡現象の高エネルギー挙動を特定します。 暗黒物質と基礎物理学を調査します。

カブリ素粒子天体物理学研究所 (KIPAC) は、スタンフォード大学のメインキャンパスに加えて、SLAC の敷地の一部に位置しています。

スタンフォード パルス研究所 (PULSE) は、SLAC の中央研究所内にあるスタンフォードの独立した研究研究所です。 PULSE は、スタンフォード大学の教員と SLAC の科学者が LCLS で超高速 X 線研究を開発できるようにするために、2005 年にスタンフォード大学によって設立されました。 PULSE の研究出版物はここからご覧いただけます。

リニアック コヒーレント光源 (LCLS) は、SLAC にある自由電子レーザー施設です。 LCLS は、SLAC にあるオリジナルの線形加速器の最後の 3 分の 1 を部分的に再構成したもので、多くの分野の研究に非常に強力な X 線放射を提供できます。最初の発振は2009年4月に成功した。 このレーザーは、従来のシンクロトロン源の相対輝度の 109 倍の硬 X 線を生成し、世界で最も強力な X 線源となります。 LCLS はさまざまな新しい実験を可能にし、既存の実験方法を強化します。 X 線は、サンプルを消滅させる前に原子レベルで物体の「スナップショット」を撮るためによく使用されます。レーザーの波長は 6.2 ～ 0.13 nm (200 ～ 9500 電子ボルト (eV)) で、原子の幅に似ており、これまで入手できなかった非常に詳細な情報が得られます。さらに、レーザーはフェムト秒または 10 億分の 1 秒単位で測定される「シャッター速度」で画像をキャプチャできます。これが必要なのは、ビーム強度がフェムト秒の時間スケールでサンプルを爆発させるのに十分なほど高いことが多いためです。

LCLS-II プロジェクトは、2 つの新しい X 線レーザー ビームを追加することにより、LCLS に大幅なアップグレードを提供することです。新しいシステムは、500 m (1,600 フィート) の既存のトンネルを利用し、新しい 4 GeV 超伝導加速器と 2 つの新しいアンジュレータ セットを追加して、LCLS の利用可能なエネルギー範囲を拡大します。この新しい機能を使用した発見による進歩には、新薬、次世代コンピューター、新材料が含まれる可能性があります。

2012 年に、元の SLAC LINAC の最初の 3 分の 2 (約 2 km) が、新しいユーザー施設である先進加速器実験試験施設 (FACET) のために再稼働しました。この施設は、短いバンチ長と小さなスポット サイズで 20 GeV、3 nC の電子 (および陽電子) ビームを供給できるため、ビーム駆動のプラズマ加速研究に最適です。この施設は、SLAC LINAC の最初の 3 分の 1 を構成する LCLS-II の建設のため、2016 年に運用を停止しました。 FACET-II プロジェクトは、LINAC の中央 3 分の 1 に電子ビームと陽電子ビームを再確立し、2019 年にビーム駆動のプラズマ加速研究を継続します。

Next Linear Collider Test Accelerator (NLCTA) は、高度なビーム操作および加速技術の実験に使用される 60 ～ 120 MeV の高輝度電子ビーム線形加速器です。これは、SLAC のエンド ステーション B にあります。関連する研究出版物のリストはここでご覧いただけます。 2015 年 9 月 15 日にウェイバック マシンにアーカイブされました。

SLAC はまた、場の量子論、衝突物理学、天体粒子物理学、素粒子現象学の分野を含む素粒子物理学の理論研究も行っています。

SLAC は、高出力マイクロ波増幅管であるクライストロンの開発にも貢献しました。 プラズマ加速に関する研究は活発で、最近ではメートルスケールの加速器で 42 GeV の電子のエネルギーを 2 倍にするなどの成功を収めています。 パレオパラドキシアは SLAC 遺跡で発見され、その骨格はブリーズウェイの小さな博物館で見ることができます。 SSRL 機能は、アルキメデスのパリンプセストの隠されたテキストを明らかにするために使用されました。シンクロトロン放射線源からの X 線により、元のインクに含まれる鉄が発光し、研究者はキリスト教の修道士によって削り取られた文書の原本を写真に撮ることができました。

加速器物理学 サイクロトロン 双極子磁石 電磁気 粒子のリスト 基礎的な防衛研究を行っている米国の大学研究室のリスト 粒子ビーム 四極磁石 破砕中性子源 Wolfgang Panofsky (1961-1984、SLAC ディレクター、スタンフォード大学教授)

公式ウェブサイト SLAC Today 2010 年 6 月 21 日、SLAC のオンライン新聞、平日に発行 ウェイバック 彼のマシンにアーカイブ symmetry マガジン、SLAC の月刊素粒子物理学雑誌、Fermilab と提携