SLAC

SLAC , singkatan dari Stanford Linear Accelerator Center , makmal pemecut partikel nasional AS untuk penyelidikan dalam fizik zarah bertenaga tinggi dan fizik sinkron-radiasi, yang terletak di Menlo Park, California. Contoh teladan dari Ilmu Besar pasca-Perang Dunia II, SLAC ditubuhkan pada tahun 1962 dan dikendalikan oleh Universiti Stanford untuk Jabatan Tenaga AS. Kemudahannya digunakan oleh para saintis dari seluruh Amerika Syarikat dan di seluruh dunia untuk mengkaji unsur asas jirim. SLAC menempatkan pemecut linier terpanjang (linac) di dunia — sebuah mesin sepanjang 3.2 km (2 batu) yang dapat mempercepat elektron ke tenaga 50 gigaelektron volt (GeV; 50 bilion volt elektron).

SLAC

Konsep linac elektron SLAC multi-GeV berkembang dari kejayaan pengembangan linac elektron yang lebih kecil di Universiti Stanford, yang memuncak pada awal 1950-an dengan mesin 1.2-GeV. Pada tahun 1962 rancangan untuk mesin baru, yang dirancang untuk mencapai 20 GeV, telah disahkan, dan linac 3.2 km diselesaikan pada tahun 1966. Pada tahun 1968 eksperimen di SLAC memberikan bukti langsung pertama — berdasarkan analisis corak hamburan yang diperhatikan ketika tinggi- elektron tenaga dari linac dibiarkan menyerang proton dan neutron dalam sasaran tetap — untuk struktur dalaman (iaitu, quark) di dalam proton dan neutron. Richard E. Taylor dari SLAC berkongsi Hadiah Nobel Fizik pada tahun 1990 dengan Jerome Isaac Friedman dan Henry Way Kendall dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) untuk pengesahan model quark struktur zarah subatom.

Kapasiti penyelidikan SLAC ditambah pada tahun 1972 dengan selesainya Stanford Positron-Electron Asymmetric Rings (SPEAR), sebuah collider yang dirancang untuk menghasilkan dan mengkaji perlanggaran elektron-positron pada tenaga 2.5 GeV per balok (kemudian ditingkatkan menjadi 4 GeV). Pada tahun 1974 ahli fizik yang bekerja dengan SPEAR melaporkan penemuan rasa quark baru yang lebih berat, yang kemudian dikenal sebagai "pesona." Burton Richter dari SLAC dan Samuel CC Ting dari MIT dan Brookhaven National Laboratory dianugerahkan Hadiah Nobel Fizik pada tahun 1976 sebagai pengakuan atas penemuan ini. Pada tahun 1975 Martin Lewis Perl mengkaji hasil peristiwa pemusnahan elektron-positron yang berlaku dalam eksperimen SPEAR dan menyimpulkan bahawa saudara baru, berat elektron - yang disebut tau - terlibat. Perl dan Frederick Reines dari University of California, Irvine,berkongsi Hadiah Nobel Fizik 1995 atas sumbangan mereka kepada fizik kelas lepton partikel unsur, yang menjadi milik tau.

SPEAR diikuti oleh pemecut zarah bebibir-tenaga yang lebih tinggi, Projek Positron-Elektron (PEP), yang mula beroperasi pada tahun 1980 dan meningkatkan tenaga perlanggaran elektron-positron menjadi 30 GeV. Oleh kerana program fizik bertenaga tinggi di SLAC dipindahkan ke PEP, pemecut zarah SPEAR menjadi kemudahan khusus untuk penyelidikan radiasi sinkrotron. SPEAR kini menyediakan sinar X-intensiti tinggi untuk kajian struktur pelbagai bahan, mulai dari tulang hingga semikonduktor.

Projek Stanford Linear Collider (SLC), yang mula beroperasi pada tahun 1989, terdiri daripada pengubahsuaian yang luas pada linac asli untuk mempercepat elektron dan positron masing-masing hingga 50 GeV sebelum menghantarnya ke arah yang berlawanan di sekitar gelung 600 meter (2.000 kaki) magnet. Zarah-zarah bermuatan yang berlawanan dibiarkan bertembung, yang menghasilkan tenaga perlanggaran 100 GeV. Peningkatan ciri tenaga perlanggaran SLC menyebabkan penentuan tepat jisim zarah Z, pembawa neutral daya lemah yang bertindak pada zarah asas.

Pada tahun 1998, Stanford linac mula memberi makan PEP-II, sebuah mesin yang terdiri daripada cincin positron dan cincin elektron yang dibina satu di atas yang lain di terowong PEP yang asal. Tenaga pancaran diselaraskan untuk membuat B meson, zarah-zarah yang mengandungi kuark bawah. Ini penting untuk memahami perbezaan antara bahan dan antimateri yang menimbulkan fenomena yang dikenali sebagai pelanggaran CP.