Nagy elektron-pozitron ütköztető

A Large Electron-Positron Collider (LEP eng.  Large Electron-Positron Collider ) egy töltött részecskegyorsító a CERN nemzetközi kutatóközpontban .

Történelem

Az 1980-as évek elején egy projektet javasoltak egy olyan gyorsítóra, amely elektronokat és antirészecskéket  - pozitronokat - ütköztet a Large Electron-Positron Collider (LEP) . 1983 őszén megkezdődött a gyorsító építése. A Genfi-tó völgyében száz méter mélyen egy gyűrű alakú alagutat ástak, összesen 27 kilométer hosszúságban. A földalatti munkálatok minősége olyan magas volt, hogy amikor 1988 -ban az alagút két végét összekapcsolták , csak egy centiméter volt az eltérés közöttük. Négy kísérleti elrendezést építettek a gyorsító ütközőnyalábjainak metszéspontjaira, amelyek mindegyike nagyszámú részecskedetektorból állt .

A gyorsítót többször átépítették, hogy egyre nagyobb részecskeenergiát érjenek el. 2000 végére 209 GeV energiát értek el rajta (ennek az energiának az ütköző nyalábok mindegyike csak a felét teszi ki), és ugyanebben az évben a kísérletek befejeződtek, és magát a gyorsítót is leszerelték. Jelenleg egy új gyorsító, a Large Hadron Collider (LHC) található ugyanabban az alagútban.

Gyorsító eredményei

A LEP tizenegy évnyi munka során számos érdekes eredményt adott a fizikusoknak, amelyek közül a legfontosabb a W és Z bozonok átfogó tanulmányozása . Az ilyen típusú interakció természetére vonatkozó modern elképzelések pontosan a LEP-gyorsító munkájának hatására alakultak ki. A LEP-ben végzett kísérletek lehetővé tették annak kimutatását [1] , hogy a gyenge és az elektromágneses kölcsönhatások hasonló jellegűek, és kombinálhatók egy kölcsönhatás, az elektrogyenge kölcsönhatás keretein belül .

Perspektívák

Bár az ütközőt 2000 novemberében leállították és leszerelték [2] , hogy alagutat szabadítsanak fel a tervezett LHC számára, a 126 GeV-os Higgs-bozon felfedezése után felmerültek ötletek egy úgynevezett Higgs-bozongyár felépítésére a tömegtermelésükhöz, és az ingatlanok részletes tanulmányozása. Mivel ma már világos, hogy a LEP nem érte el a 10-15%-os energiát a Higgs-bozonok előállításához, az egyik fontolóra vett lehetőség az elektron-pozitron gyorsító újraélesztése ugyanabban az alagútban, az LHC fizikai program befejezése után. (a projekt neve LEP3 volt). A teljes energia 240 GeV-ra emelését javasolják, ami évente több tízezer Higgs-bozon termelését teszi lehetővé az e+e- → ZH csatornában. A gyorsítóban keringő elektronok szinkrotron sugárzásának ereje ekkor eléri a 100 MW-ot, ami bár ésszerű határokon belül van, új, komoly követelményeket támaszt a berendezéssel szemben. Ezenkívül a gerendák rövid élettartama miatt (szembetűnően kevesebb, mint egy óra) át kell váltani a felhalmozódásos sugárinjektálás módjára, amikor új részecskék adagolnak az ütközőben már keringő kötegekhez ( cseréje helyett).

Felépítés és üzemeltetés

A gyorsító beállítása során a tudósok megállapították a felgyorsított részecskék energiájának függőségét számos váratlan tényezőtől: a Hold helyzetétől, a Genfi-tó vízállásától, a vonatok érkezésétől a genfi ​​pályaudvarra. Ezt a függőséget a gyorsítógyűrű e tényezők által okozott deformációival hozták összefüggésbe. [egy]

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 CERN. Az elemi részecskefizika története és jelene. . Letöltve: 2008. június 16. Az eredetiből archiválva : 2011. október 8.. (határozatlan)
2. ↑ Tizenegy éves élvonalbeli kutatás után a LEP leáll . Letöltve: 2013. február 20. Az eredetiből archiválva : 2013. április 5.. (határozatlan)

Linkek

• CERN – Európai Nukleáris Kutatási Központ
• LEP – The Lord of the Collider Rings a CERN-ben 1980-2000 , Herwig Schopper, 2009.