SLAC National Accelerator Laboratory
El SLAC Nacional Accelerator Laboratory (Laboratori Nacional d'Acceleradors SLAC), originalment nomenat Stanford Linear Accelerator Center (Centre de l'Accelerador Llineal de Stanford), o SLAC, és un laboratori nacional del Departament d'Energia dels Estats Units (DOE) dedicat a l'investigació científica. La seua administració corre a càrrec de l'Universitat de Stanford, baixe la direcció de l'Oficina de Ciència de l'Energia de el DOE i està localisat en Menlo Park, Califòrnia.[1][2]
L'investigació portada a terme en SLAC se centrava originalment en la física experimental i teòrica de partícules elementals; posteriorment, s'ha desenrollat un extens programa d'investigació en àrees que utilisen la radiació sincrotrón, com la física atòmica, física de l'estat sòlit, química, biologia, i medicina.
Història
[editar | editar còdic]
Fundada en 1962 com Stanford Linear Accelerator Center ('Centre de l'Accelerador Llineal de Stanford'), l'instalació ocupa 172 ha en els terrenys pertanyents a l'Universitat de Stanford en Menlo Park, a l'oest del campus universitari. l'accelerador llineal principal té una llongitut de 3219 m i va anar durant molt temps l'accelerador llineal més llarc del món; ha estat en funcionament des de l'any 1966.
Els proyectes d'investigació en SLAC estaven en un principi enfocats principalment en la física de partícules. Els experiments portats a terme en el laboratori en eixe camp han produït tres premis Nobel de Física:
- 1976: La troballa del posada J/ψ i del quark encantat.[3]
- 1990: La confirmació de la presència de quarks en els protones i neutrons.[4]
- 1995: El descobriment de la partícula tau.[5]
Ademés de les instalacions dedicades a l'investigació científica, SLAC va proporcionar un lloc de trobada per al club Homebrew Computer, un grup d'aficionats a l'electrònica i ordenadors que va anar el cresol de la revolució del ordenador personal a finals dels anys 70 i principi dels 80. En 1984, la Societat Americana d'Ingeniers Mecànics (ASME), conjuntament en l'Institut d'Ingenieria Elèctrica i Electrònica (IEEE) va designar el laboratori com a lloc d'interés històric nacional.[6] SLAC va desenrollar i, en decembre de 1991, va posar en funcionament el primer servidor de la ret informàtica mundial (WWW) fora d'Europa.[7]
En la primera mitat dels anys 90, el Colisionador Llineal de Stanford, construït entre 1983 i 1987, va anar un instrument clau per a investigar les propietats del bosón Z. Llavors, el sincrotrón SPEAR, instrument a on es varen descobrir la posada J/ψ i la partícula tau, havia deixat d'utilisar-se per a l'estudi de partícules elementals, i s'amprava a temps complet per a l'estudi de materials inorgànics i biològics per radiació sincrotrón. El Laboratori de Radiació Sincrotrón de Stanford (SSRL), conformat en els 70 com el Proyecte de Radiació Sincrotrón de Stanford (SSRP) per a realisar estos experiments, es va convertir en una divisió de SLAC en 1992.[8] Esta diversificació de l'investigació portada a terme en el laboratori va donar com a frut la elucidació de l'estructura molecular d'una enzima clau per al procés de la transcripció genètica, treball pel que es va otorgar el Premi Nobel de Química a Roger D. Kornberg en 2006.[9]
En octubre de 2008, el Departament d'Energia va anunciar el canvi de nom del centre a SLAC National Accelerator Laboratory; la nova denominació representava millor les noves direccions d'investigació del laboratori i li donava al governe control llegal sobre el nom del laboratori, mentres que l'inclusió de l'acrònim SLAC en el nom propi impedia una ruptura en els guanys històrics del laboratori.[1][10]
Instalacions científiques
[editar | editar còdic]
Accelerador llineal
[editar | editar còdic]
L'accelerador principal és un accelerador llineal que pot accelerar electrons i positrones fins a una energia de 50 GeV. En una llongitut d'uns 3.2 km va ser durant molt temps l'accelerador llineal més llarc en el món. L'accelerador es troba uns dèu metres baix terra i pansa per baix de l'autopista interestatal 280.[11] La galeria de klistrones, situada damunt de l'accelerador, és l'edifici més llarc dels Estats Units.
Colisionador llineal
[editar | editar còdic]
El Colisionador Llineal de Stanford (Stanford Linear Collider o SLC) era un accelerador llineal utilisat per a estudiar i caracterisar les partícules produïdes en colisions de fas d'electrons i positrones.[12] L'energia del centre de massa de massa dels fas era d'aproximadament 90 GeV, igual a la massa del bosón Z, para l'estudi de la qual es va dissenyar l'accelerador. Barrett Milliken va descobrir les chafades del bosón Z el 12 d'abril de 1989, analisant les senyes gravades el dia anterior pel detector Mark II.[13] La majoria de les senyes posteriors sobre la nova partícula es varen obtindre en el Detector Gran (SLAC Large Detector), en funcionament entre 1991 i 1998. A pesar de que el LEP, construït per l'Organisació Europea per a l'Investigació Nuclear (CERN), va eclipsar fins a cert punt a el SLC, el fes d'electrons altament polarisat (casi en un 80 %) de el SLC va possibilitar alguns experiments especialisats, com la mida de la violació de la paritat de l'acoplament bosón Z-quark b.[14]
Positron-Electron Project (PEP)
[editar | editar còdic]El Proyecte Positrón-Electró (Positron-Electron Project o PEP) es va posar en marcha en 1980. Consistia en un anell d'almagasenament a on s'alcançaven energies de colisió de fins a 29 GeV. PEP va aplegar a contar en sis detectors de partícules en funcionament, utilisats per uns trescents investigadors. PEP es va parar en 1990, i en 1994 va començar la construcció de PEP-II, format per dos anells d'almagasenament de 2 km de circumferència, en els que electrons i positrones circulaven a diferents energies, per a facilitar l'estudi de la violació de la simetria CP i explicar per qué la matèria predomina sobre l'antimatèria en l'univers.[15] PEP-II va entrar en funcionament en 1998, i un any despuix va escomençar l'experiment BaBar per a examinar la desintegració dels posades B produïts en les colisions. PEP-II va cessar d'operar en 2008.[16]
Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL)
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Stanford Synchrotron Radiation Lightsource.
El Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL) és una font de radiació sincrotrón emesa per l'accelerador SPEAR, un anell d'almagasenament inicialment utilisat per a experiments de física de partícules, com els que varen dur al descobriment del posada J/ψ. L'accelerador ha segut renovat en dos ocasions, la primera en 1974, per a incrementar l'energia del fes de partícules, i la segona en 2004, per a aumentar l'intensitat del fes de llum sincrotrón; despuix de l'última reconstrucció, l'accelerador rep el nom de SPEAR-3.[17] Des de 1990 s'usa exclusivament per a experiments de ciència de materials i biologia.[18]
Telescopi Espacial de Rajos Gamma Fermi
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Telescopi Fermi.
SLAC ha eixercitat una funció primordial en la missió i operació del Telescopi Fermi, posat en òrbita en juny de 2008. Esta missió busca entendre els mecanismes d'acceleració de partícules en galàxies actives, púlsares, i restants de supernovas i trobar i estudiar fonts de rajos gamma en l'univers.[19]
Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology (KIPAC)
[editar | editar còdic]L'Institut Kavli per a l'Astrofísica de Partícules i Cosmologia (Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology o KIPAC) va ser fundat en 2003 per l'Universitat de Stanford en el propòsit de combinar l'informació i coneiximent adquirit en les disciplines de física de partícules, astrofísica i cosmologia. Les activitats de l'institut estan repartides entre SLAC i el campus de Stanford.[20]
Institut PULSE
[editar | editar còdic]L'institut PULSE és un laboratori independent de Stanford ubicat en SLAC. L'institut va ser fundat en 2005 per a ajudar als científics de l'universitat i de SLAC a desenrollar tècniques i aplicacions científiques per als rajos X pulsats produïts en el LCLS.
Linac Coherent Light Source (LCLS)
[editar | editar còdic]El LCLS (Linac Coherent Light Source o Font de Llum Coherent de Linac) és un làser d'electrons lliures de rajos X localisat en SLAC. El LCLS utilisa l'últim terç de l'accelerador llineal de SLAC per a accelerar un fes d'electrons, que generen radiació millons de voltes més intensa que la d'un sincrotrón en travessar un ondulador. La radiació és emesa en polsos de menys de 100 femtosegundos, lo que permet capturar i estudiar en detalle canvis en l'estat d'àtoms i molècules.[21] Els primers experiments varen tindre lloc en 2009. A data de 2016 hi ha sis estacions experimentals en funcionament, usades per centenars d'investigadors en camps que van des de la ciència de materials, medicina, física, química, biologia i ciències del mija ambient.[22]
LCLS II
[editar | editar còdic]En 2013, despuix de la posada en marcha de el LCLS, varen començar els plans per a construir un nou instrument, LCLS II, per a ampliar les capacitats de el LCLS. El Departament d'Energia dels Estats Units va aprovar el pla en 2014 i la construcció va escomençar dos anys més vesprada. L'accelerador de el LCLS II ocupa els 700 primers metres de l'accelerador llineal de SLAC i alimenta dos onduladorés que generen radiació de baixa (200 eV-1.5 keV) i alta (1-5 keV) energia respectivament. La freqüència del fes pulsat produït per la nova font és de 1 MHz, molt per damunt de la de el LCLS (120 Hz) i la duració del pols és ajustable entre 1 i 100 femtosegundos.[23] El LCLS II possibilita nous experiments per a estudiar reaccions fotoquímiques, l'estudi a alta resolució de l'estructura de materials en condicions extremes de pressió i temperatura i el desenroll de nous medicaments i materials.[24]
Facility for Advanced Accelerator Experimental Tests (FACET)
[editar | editar còdic]En 2012, els dos primers terços de l'accelerador llineal es rededicaron a un nou instrument per al desenroll de nous acceleradors i estudi de materials nomenat FACET (Facility for Advanced Accelerator Experimental Tests). FACET crea fas de curta duració i secció chicoteta i és una ferramenta idònea per a l'estudi d'acceleradors de plasma.[25]
Next Linear Collider Test Accelerator (NLCTA)
[editar | editar còdic]El Next Linear Collider Test Accelerator (NLCTA) és un accelerador llineal d'electrons capaç d'impartir energies entre els 60 i 120 MeV. S'utilisa per a experiments en tècniques alvançades d'acceleració i manipulació del fes de partícules.
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 «[1]», The Stanford Daily. Consultat el 11 de febrer de 2016 (en anglés).
- ↑ «[2]», SLAC National Accelerator Laboratory. Consultat el 11 de febrer de 2016 (en anglés).
- ↑ «The Nobel Prize in Physics 1976» (en anglés). Nobel i-Museum. Archivat des d'el original, el 14 d'agost de 2003. Consultat el 12 de febrer de 2016.
- ↑ «The Nobel Prize in Physics 1990» (en anglés). Nobel i-Museum. Archivat des d'el original, el 14 d'agost de 2003. Consultat el 12 de febrer de 2016.
- ↑ «The Nobel Prize in Physics 1995» (en anglés). Nobel i-Museum. Archivat des d'el original, el 22 de juny de 2003. Consultat el 12 de febrer de 2016.
- ↑ «Milestones:Stanford Linear Accelerator Center, 1962» (en anglés). IEEE Global History Network. IEEE. Consultat el 6 de febrer de 2016.
- ↑ «The Eary World Wide Web at SLAC: Early Chronology and Documents» (en anglés). SLAC National Accelerator Laboratory. Consultat el 6 de febrer de 2016.
- ↑ (2014).Historical Studies in National Science.45(2)
- 217-272.doi:10.1525/hsns.2015.45.2.217.
- ↑ «2006 Nobel Prize in Chemistry» (en anglés). SLAC Virtual Visitor Center. Stanford University. Archivat des d'el original, el 5 d'agost de 2011. Consultat el 19 de març de 2015.
- ↑ «A New Name for SLAC» (en anglés). SLAC Today. Archivat des d'el original, el 30 de juliol de 2011. Consultat el 12 de febrer de 2016.
- ↑ Neal, R. B. (1968). «5», The Stanford Two-Mile Accelerator (en anglés), New York: W.A. Benjamin, Inc, p. 59.
- ↑ (1984).Proceedings of the 1984 Linear Accelerator Conference.
- ↑ (1989).Scientific American.261
- 36-43.
- ↑ Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «Citas».
- ↑ «The Stanford Linear Accelerator Center» (en anglés). SLAC National Accelerator Laboratory. Consultat el 14 de febrer de 2016.
- ↑ (2008).Proceedings of EPAC08, Genoa, Italy.
- 946-950.
- ↑ Hettel, R. et al'Proceedings of the 1997 Particle Accelerator Conference, Vancouver, B.C., Canada, 12-16 May 1997.
- ↑ «SPEAR History» (en anglés). SLAC National Accelerator Laboratory. Consultat el 15 de febrer de 2016.
- ↑ «Fermi Gamma-ray Space Telescope». SLAC National Accelerator Laboratory. Consultat el 16 de febrer de 2016.
- ↑ «KIPAC». Universitat de Stanford. Archivat des d'el original, el 15 de novembre de 2013. Consultat el 18 de febrer de 2016.
- ↑ «A new kind of laser» (en anglés). SLAC National Accelerator Laboratory. Archivat des d'el original, el 17 d'agost de 2017. Consultat el 20 de febrer de 2016.
- ↑ «Linac Coherent Light Source (LCLS)» (en anglés). lighsources.org. Consultat el 20 de febrer de 2016.
- ↑ Proceedings of the 9th Int. Particle Accelerator Conference.IPAC2018
- 18-23.doi:10.18429/JACOW-IPAC2018-MOYGB2.
- ↑ «[3]», Cryogenic Society of America. Consultat el 15 d'agost de 2015 (en anglés).
- ↑ Clarke, C. I et al'Proceedings of IPAC2012, New Orleans, Louisiana, USA.Consultat el 1 de febrer de 2016.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «SLAC National Accelerator Laboratory» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.