SLAC 국립가속기연구소

SLAC National Accelerator Laboratory
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SLAC 국립가속기연구소
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프라이머리 로고
SLAC aerial.jpg
이전 선형 가속기의 공중도
설립된1962
조사유형물리 과학
예산.3억8300만달러(2017년)[1]
연구 분야
가속기 물리학
광자 과학
감독.카오치창
직원1,684
주소.샌드힐 가 2575번지
멘로 파크, CA 94025
위치멘로 파크, 캘리포니아, 미국
37°25′12.7§ N 122°12(16.46°W)/37.420194°N 122.2045722°W/ 37.420194; -180.2045722좌표: 37°25°12.7【N122°12】16.46】W / 37.420194°N 122.2045722°W / 37.420194; -122.2045722
캠퍼스172 헥타르(426에이커)
닉네임SLAC
제휴미국 에너지부
스탠퍼드 대학교
버튼 리히터
리처드 E.테일러
마틴 L. 펄
웹 사이트www.slac.stanford.edu
지도
SLAC National Accelerator Laboratory is located in California
SLAC National Accelerator Laboratory
캘리포니아 소재지
스탠포드 리니어 액셀러레이터
Stanford-linear-accelerator-usgs-ortho-kaminski-5900.jpg
일반 속성
액셀러레이터 타입선형 가속기
대들보전자
대상 유형고정 목표
보 속성
최대 에너지50 GeV
물리 속성
길이3.2km (2.0mi)
위치멘로 파크 (캘리포니아 주)
기관.스탠퍼드 대학교, US-DOE
가동일1966 - 2006
에 의해 성공자LCLS

SLAC National Accelerator Laboratory(원래 이름은 Stanford Linear Accelerator Center)[2][3]는 스탠포드 대학에서 운영하는 미국 에너지부 국립 연구소로서 캘리포니아 멘로 파크에 위치하고 있습니다.이곳은 1966년에 건설되어 2000년대에 정지된 3.2킬로미터(2마일)의 선형 가속기인 스탠포드 선형 가속기가 있는 곳이다. 이 가속기는 전자를 50GeV의 에너지로 가속시킬 수 있다.

오늘날 SLAC 연구는 원자 및 고체 물리학, 화학, 생물학 및 의학의 광범위한 프로그램을 중심으로 싱크로트론 방사선과 자유 전자 레이저의 X선을 사용하고 있으며, 소립자 물리학, 우주 입자 물리학 및 우주론에서의 실험적이고 이론적인 연구도 이루어지고 있습니다.

역사

The entrance to SLAC in Menlo Park.
멘로 공원 SLAC 입구

1962년에 Stanford Linear Accelerator Center로 설립된 이 시설은 스탠포드 대학교 소유의 172ha(426에이커)의 부지에 위치하고 있습니다.이 시설은 캘리포니아 멘로 파크(Menlo Park)의 Sand Hill Road에 위치하고 있으며, 본 캠퍼스의 바로 서쪽입니다.주 가속기는 3.2km(2mi) 길이로 세계에서 가장 긴 선형 가속기이며 1966년부터 작동되었습니다.

SLAC의 연구는 세 개의 노벨 물리학상을 만들어냈다.

SLAC의 연구는 3개의 노벨 물리학상을 만들어냈습니다.

SLAC의 회의 시설은 또한 Homebrew Computer Club과 1970년대 후반과 1980년대 초반의 가정용 컴퓨터 혁명의 다른 선구자들을 위한 장소를 제공했습니다.

1984년에 연구소는 ASME National Historical Engineering Landmark 및 IEEE 마일스톤으로 [7]지정되었습니다.

SLAC는 1991년 12월 유럽 [8]이외의 지역에서 최초의 월드 와이드 웹 서버를 개발하여 호스팅하기 시작했습니다.

1990년대 초중반 스탠포드 선형 충돌기(SLC)는 스탠포드 대형 검출기를 사용하여 Z 보손의 특성을 조사했다.

2005년 현재, SLAC는 1,000명 이상의 직원을 고용하고 있으며, 그 중 150명 가량이 박사 학위를 소지하고 있으며, 연간 3,000명 이상의 방문 연구원을 대상으로 고에너지 물리학 입자 가속기 및 스탠포드 싱크로트론 광선 연구용 SSRL(Synchrotron Radiation Laboratory)을 운용하고 있습니다.이것은, 「무리한」연구였습니다.2006년 노벨 화학상을 스탠포드 로저 D 교수 Roger D. 콘버그.[9]

2008년 10월, 에너지부는 센터의 이름을 SLAC 국립 가속기 연구소로 변경한다고 발표했다.그 이유로는 연구소의 새로운 방향을 보다 잘 표현하고 연구소의 이름을 상표화할 수 있는 능력 등이 있습니다.스탠포드 대학은 에너지부가 "Stanford Linear Accelerator Center"[2][10]라는 상표를 붙이려는 시도를 법적으로 반대했습니다.

2009년 3월, SLAC 국립 가속기 연구소는 에너지부의 [11]과학부로부터 6,830만 달러의 복구법 기금을 받게 될 것이라고 발표되었습니다.

2016년 10월, Bits and Watts는 SLAC와 Stanford University의 협력을 통해 "더 나은, 더 친환경적인 전기 그리드"를 설계하기 시작했습니다.SLAC는 이후 중국 국영 [12]전력회사인 산업 파트너에 대한 우려로 손을 뗐다.

구성 요소들

빔라인 액셀러레이터 위 3km 길이의 클라이스트론 갤러리

액셀러레이터

SLAC 빔 라인의 일부

주 가속기는 전자와 양전자를 최대 50GeV까지 가속하는 RF 선형 가속기였다.길이 3.2km(2.0mi)의 이 가속기는 유럽 X선 자유전자레이저가 개통된 2017년까지 세계에서 가장 긴 선형 [13]가속기였다.주 가속기는 지하 9m(30ft)에[14] 묻혀 있으며 280번 주간 고속도로 아래를 통과합니다.빔라인 꼭대기에 있는 지상 클라이스트론 갤러리는 1999년 LIGO 프로젝트의 쌍둥이 간섭계가 완공되기 전까지 미국에서 가장 긴 건물이었다.그것은 공기와 쉽게 구별할 수 있고 항공 [15]도표에서 시각적인 경유지로 표시된다.

원래 선형 가속기의 일부가 이제 Linac 간섭 광원의 일부가 되었습니다.

SLC 피트 및 검출기

스탠퍼드 선형 충돌기

스탠포드 선형 가속기는 [16]SLAC에서 전자와 양전자를 충돌시킨 선형 가속기입니다.질량 에너지의 중심은 약 90 GeV로 가속기가 연구하도록 설계된 Z 보손의 질량과 같다.대학원생 배럿 D.밀리켄은 1989년 4월 12일 Mark II [17]검출기의 전날 컴퓨터 데이터를 검토하던 중 첫 번째 Z 이벤트를 발견했다.데이터의 대부분은 SLAC Large Detector에 의해 수집되었으며, 1991년에 온라인 상태가 되었다.1989년에 가동되기 시작한 CERN의 대형 전자-양전자 충돌기에 의해 대부분 가려졌지만, SLC의 고편파 전자 빔(80%[18]에 근접)은 Z 보손-b [19]쿼크 커플링의 패리티 위반과 같은 특정 고유한 측정을 가능하게 했다.

현재 기계에서 빔이 남쪽 및 북쪽 호로 진입하지 않고 Final Focus(최종 초점)로 이어지므로 빔 스위치야드에서 PEP2 섹션으로 빔을 이동하기 위해 이 섹션이 배치됩니다.

SLD 내부도

SLAC 대형 검출기

SLAC Large Detector(SLD)는 스탠포드 선형 충돌기의 주 검출기였다.주로 가속기의 전자-양전자 충돌에 의해 생성된 Z 보손(boson)을 검출하기 위해 설계되었습니다.1991년에 건설된 SLD는 1992년부터 [20]1998년까지 운영되었습니다.

PEP

PEP(양전자 프로젝트)는 1980년에 가동되기 시작했으며, 질량 중심 에너지는 최대 29 GeV이다.정점에서는 PEP는 5개의 대형 입자 검출기와 6번째 소형 검출기를 가동하고 있었다.약 300명의 연구자가 PEP를 이용했다.PEP는 1990년에 가동을 중단했고, PEP-II는 [21]1994년에 건설을 시작했다.

PEP-II

1999년부터 2008년까지 선형 가속기의 주요 목적은 둘레가 2.2km(1.4mi)인 전자-양전자 충돌기인 PEP-II 가속기에 전자와 양전자를 주입하는 것이었다.PEP-II는 전하 패리티 대칭을 연구하는 소위 B-Factory 실험 중 하나인 BaBar 실험의 호스트였다.

스탠퍼드 싱크로트론 방사선 소스

주요 기사:스탠퍼드 싱크로트론 방사선 소스

Stanford Synchrotron Radiation Lightsource(SSRL)는 SLAC 캠퍼스에 있는 싱크로트론 라이트 사용자 시설입니다.원래는 입자물리학을 위해 만들어졌으며, J/γ 중간자가 발견된 실험에 사용되었다.저장된 전자 빔에 의해 방출되는 고강도 싱크로트론 방사선을 이용하여 분자의 구조를 연구하는 재료 과학 및 생물학 실험에만 사용됩니다.1990년대 초, 이 저장 링을 위한 독립적인 전자 인젝터가 제작되어 주 선형 가속기와 독립적으로 작동할 수 있게 되었습니다.

페르미 감마선 우주 망원경

페르미 감마선 우주 망원경

주요 기사:페르미 감마선 우주 망원경

SLAC는 2008년 8월에 발사된 페르미 감마선 우주 망원경의 임무와 운용에 주요한 역할을 한다.이 임무의 주요 과학적 목표는 다음과 같습니다.

  • AGN, 펄스 및 SNR에서의 입자 가속 메커니즘을 이해한다.
  • 감마선 하늘을 해결하기 위해: 확인되지 않은 선원과 확산 방출.
  • 감마선 폭발과 과도 현상의 고에너지 거동을 결정한다.
  • 암흑물질과 기초물리학을 조사하기 위해서죠

KIPAC

주요 기사: 카블리 입자 천체물리학 및 우주론 연구소

Kavli Institute for Particle Astrophysical and Cosmology(KIPAC)는 스탠포드 메인 캠퍼스에 있을 뿐만 아니라 SLAC의 부지에도 부분적으로 수용되어 있습니다.

펄스

주요 기사:스탠퍼드 펄스 연구소

Stanford Pulse Institute(펄스)는 SLAC의 Central Laboratory에 있는 Stanford Independent Laboratory입니다.펄스는 스탠포드 교수진과 SLAC 과학자들이 LCLS에서 초고속 X선 연구를 개발하는 것을 돕기 위해 2005년에 스탠포드에 의해 만들어졌습니다.펄스 연구 간행물은 여기에서 볼 수 있습니다.

LCLS

LCLS(Linac Cohent Light Source)는 SLAC에 있는 무료 전자 레이저 설비입니다.LCLS는 SLAC에서 원래 선형 가속기의 마지막 1/3을 부분적으로 재구성한 것이며, 여러 영역에서 연구를 위해 매우 강력한 X선 방사선을 방출할 수 있다.2009년 [22]4월에 첫 번째 레이싱을 달성했습니다.

스탠포드 선형 가속기 센터의 항공사진은 280번 주간 고속도로 아래를 지나는 가속기 빔 라인을 수용하는 3.2km(2마일)의 건물을 보여준다.검출기 콤플렉스는 동쪽에서 오른쪽에서 볼 수 있습니다.

이 레이저는 기존의 싱크로트론 광원의 10배에 달하는9 단단한 X선을 생성하며 세계에서 가장 강력한 X선 광원이다.LCLS는 다양한 새로운 실험을 가능하게 하며 기존 실험 방법에 대한 향상된 기능을 제공합니다.종종 X선은 샘플을 지우기 전에 원자 수준에서 물체의 "스냅샷"을 찍기 위해 사용됩니다.6.2~0.13nm(200~9500전자볼트(eV))[23][24] 범위의 레이저 파장은 원자의 폭과 비슷하여 이전에는 얻을 [25]수 없었던 매우 상세한 정보를 제공합니다.또한 빔의 강도가 종종 샘플이 펨토초 시간 [26][23]척도로 폭발할 정도로 높기 때문에 레이저가 필요한 "셔터 속도"를 펨토초 단위로 측정할 수 있습니다.

LCLS-II

LCLS-II 프로젝트는 2개의 새로운 X선 레이저 빔을 추가하여 LCLS에 대한 대대적인 업그레이드를 제공하는 것입니다.이 새로운 시스템은 기존 터널의 500m(1,600ft)를 이용하여 4GeV의 새로운 초전도 가속기와 LCLS의 사용 가능한 에너지 범위를 증가시키는 두 세트의 새로운 언듈레이터를 추가할 것이다.이 새로운 기능을 사용한 발견의 진보에는 신약, 차세대 컴퓨터 및 [27]신소재가 포함될 수 있습니다.

패싯

2012년에는 최초 SLAC LINAC의 3분의 2(~2km)가 새로운 사용자 시설인 고급 가속기 실험 시험 시설(FACET)에 재지정되었다.이 시설은 빔 구동 플라즈마 가속 [28]연구에 이상적인 20개의 GeV, 3nC 전자(및 양전자) 빔을 전달할 수 있었습니다.이 시설은 2016년 SLAC LINAC의 1/3을 차지할 LCLS-II 건설을 위해 가동을 종료했다.FACET-II 프로젝트는 2019년에도 빔 구동 플라즈마 가속 연구를 지속하기 위해 LINAC의 중간 1/3에 전자 빔과 양전자 빔을 재정립한다.

동작하지 않다

NLCTA(Next Linear Collider Test Accelerator)는 고급 빔 조작 및 가속 기술에 대한 실험에 사용되는 60-120MeV 고휘도 전자 빔 선형 가속기입니다.SLAC의 엔드 스테이션 B에 있습니다.관련 연구 출판물 목록은 여기에서 볼 수 있습니다.

이론 물리학

주요 기사: SLAC 이론 그룹

SLAC는 또한 양자장 이론, 충돌기 물리학, 아스트로 입자 물리학, 입자 현상학 분야를 포함한 소립자 물리학에 대한 이론적 연구를 수행합니다.

기타 발견

  • SLAC는 또한 고출력 마이크로파 증폭관인 클라이스트론의 개발에 중요한 역할을 해왔다.
  • 미터 크기의 가속기에서 42 GeV 전자의 에너지가 두 배로 증가하는 것과 같은 최근 성공과 함께 플라즈마 가속에 대한 활발한 연구가 있다.
  • SLAC 유적지에서 고파라독시아가 발견되었고, 그 해골은 [29]브리즈웨이의 작은 박물관에서 볼 수 있다.
  • SSRL 시설은 아르키메데스 팔렘베스트의 숨겨진 텍스트를 밝히는데 사용되었습니다.싱크로트론 방사선 광원으로부터의 엑스레이는 원래의 잉크의 철을 빛나게 하여 연구자들이 기독교 승려가 [30]닦아낸 원본 문서를 촬영할 수 있게 했다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 연구실 개요 - SLAC http://science.energy.gov/laboratories/slac-national-accelerator-laboratory/
  2. ^ a b "SLAC renamed to SLAC Natl. Accelerator Laboratory". The Stanford Daily. 16 October 2008. Archived from the original on 5 June 2013. Retrieved 16 October 2008.
  3. ^ "Stanford Linear Accelerator Center renamed SLAC National Accelerator Laboratory" (Press release). SLAC National Accelerator Laboratory. 15 October 2008. Archived from the original on 26 July 2011. Retrieved 20 July 2011.
  4. ^ 1976년 노벨 물리학상 2005년 12월 7일 웨이백 머신에 보관.절반 상은 버튼 리히터에게 수여된다.
  5. ^ 1990년 노벨 물리학상 2005년 11월 26일 제롬 1세 사이에 분할된 웨이백 머신상 시상식에서 기록. 프리드먼, 헨리 W. 켄달, 리처드 E. 테일러.
  6. ^ 1995년 노벨 물리학상 2005년 12월 2일 웨이백 머신 하프상 마틴 L. 펄에게 수여.
  7. ^ "Milestones:Stanford Linear Accelerator Center, 1962". IEEE Global History Network. IEEE. Retrieved 3 August 2011.
  8. ^ "Archives and History Office: Early Chronology and Documents". Retrieved 27 December 2016.
  9. ^ "2006 Nobel Prize in Chemistry". SLAC Virtual Visitor Center. Stanford University. n.d. Archived from the original on 5 August 2011. Retrieved 19 March 2015.
  10. ^ "SLAC Today". Retrieved 27 December 2016.
  11. ^ 2009년 23일 - SLAC National Accelerator Laboratory, 복구법 기금 6,830만달러 수령
  12. ^ Hannah Knowles; Berber Jin (29 May 2019). "Chinese access to research questioned: Disagreements ensue over inclusion and national security". Vol. 255, no. 66. The Stanford Daily.
  13. ^ 사라세빅, 앨런 T "실리콘 밸리: 두뇌와 돈이 만나는 곳이죠."2005년 10월 23일자 샌프란시스코 크로니클. 페이지 J2.2005-10-24 에 액세스.
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  26. ^ Ehrenberg, Rachel. "X-raying life's microscopic machinery / New laser technique promises to make the subcellular visible". ScienceNews.org. Science News. Archived from the original on 13 December 2011.
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  28. ^ FACET: SLAC의 새로운 사용자 기능
  29. ^ 스탠포드의 SLAC Paleoparadoxia는 SLAC에서 발견된 Paloparadoxia의 뼈를 재조립해준 파노프스키 박사의 부인 아델 파노프스키에게 많은 감사를 표합니다.
  30. ^ Bergmann, Uwe. "X-Ray Fluorescence Imaging of the Archimedes Palimpsest: A Technical Summary" (PDF). SLAC National Accelerator Laboratory. Retrieved 4 October 2009.

외부 링크

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