Velký elektron-pozitronový srážeč

Velký elektron-pozitronový urychlovač

Tunel po demontáži LEP.
Typ Synchrotron
Účel Urychlovač
Země Švýcarsko / Francie
Laboratoř CERN
Roky práce 1990-2000
Experimenty ALEPH, DELPHI, OPAL, L3
Technické specifikace
Částice elektrony, pozitrony
Energie 45,6 - 104,5 GeV
Obvod/délka 26658,9 m
Frekvence oběhu 11,2455 kHz
Zářivost 10 32 cm −2 s −1
jiná informace
Zeměpisné souřadnice 46°14′06″ s. sh. 6°02′42″ palců. e.
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Velký elektron-pozitronový urychlovač (LEP eng.  Large Electron-Positron Collider ) je urychlovač nabitých částic v mezinárodním výzkumném centru CERN .

Historie

Na počátku 80. let byl navržen projekt urychlovače, který sráží elektrony a jejich antičástice  - pozitrony - Large Electron-Positron Collider (LEP) . Na podzim roku 1983 začala stavba urychlovače. V údolí Ženevského jezera byl v hloubce sta metrů vyražen prstencový tunel o celkové délce 27 kilometrů. Kvalita podzemních prací byla tak vysoká, že při spojení obou konců tunelu v roce 1988 byl rozdíl mezi nimi pouze jeden centimetr. V průsečíkech srážejících se paprsků urychlovače byla vybudována čtyři experimentální zařízení, z nichž každá sestávala z velkého počtu detektorů částic .

Urychlovač byl opakovaně přestavován pro dosažení stále vyšších energií částic. Do konce roku 2000 na něm bylo dosaženo energie 209 GeV (každý ze srážejících se paprsků tvoří jen polovinu této energie) a v témže roce byly dokončeny experimenty a demontován samotný urychlovač. V současné době je ve stejném tunelu umístěn nový urychlovač, Large Hadron Collider (LHC).

Výsledky akcelerátoru

LEP dal fyzikům za jedenáct let práce mnoho zajímavých výsledků, z nichž nejdůležitější je komplexní studium W a Z bosonů . Moderní představy o povaze tohoto typu interakce se vyvinuly právě pod vlivem výsledků práce akcelerátoru LEP. Experimenty na LEP umožnily prokázat [1] , že slabé a elektromagnetické interakce jsou podobné povahy a lze je kombinovat v rámci jedné interakce, elektroslabé .

Perspektivy

Přestože byl urychlovač v listopadu 2000 [2] odstaven a demontován, aby se uvolnil tunel pro navržený LHC, po objevu Higgsova bosonu 126 GeV se objevily myšlenky na vybudování tzv. továrny na Higgsovy bosony pro jejich hromadnou výrobu a podrobné studium vlastností. Protože je nyní jasné, že LEP nedosáhl 10-15% energie pro produkci Higgsových bosonů, jednou ze zvažovaných možností je oživení elektron-pozitronového urychlovače ve stejném tunelu, po ukončení programu fyziky LHC. (projekt se jmenoval LEP3). Navrhuje se zvýšit celkovou energii na 240 GeV, což umožní produkci desítek tisíc Higgsových bosonů ročně v kanálu e+e- → ZH. Výkon synchrotronového záření elektronů cirkulujících v urychlovači pak dosáhne 100 MW, což, byť je v rozumných mezích, klade na zařízení nové vážné požadavky. Navíc vzhledem ke krátké životnosti paprsků (znatelně méně než hodina) bude nutné přejít na režim vstřikování paprsku s akumulací, kdy se ke shlukům již cirkulujícím v urychlovači přidávají nové porce částic ( než je nahradit).

Konstrukce a provoz

V průběhu nastavování urychlovače vědci zjistili závislost energie urychlených částic na řadě neočekávaných faktorů: poloze Měsíce, hladině vody v Ženevském jezeře, příjezdu vlaků na vlakové nádraží v Ženevě. Tuto závislost spojovali s deformacemi prstence urychlovače způsobenými těmito faktory. [jeden]

Poznámky

  1. ↑ 1 2 CERN. Historie a současnost fyziky elementárních částic. . Získáno 16. června 2008. Archivováno z originálu dne 8. října 2011.
  2. ↑ LEP se po jedenácti letech předního výzkumu vypne . Získáno 20. února 2013. Archivováno z originálu 5. dubna 2013.

Odkazy