Suuri elektroni-positronin törmäyskone

Large Electron-Positron Collider (LEP eng.  Large Electron-Positron Collider ) on kansainvälisen tutkimuskeskuksen CERNin varautunut hiukkaskiihdytin .

Historia

1980-luvun alussa ehdotettiin projektia kiihdyttimestä, joka törmää elektroneihin ja niiden antihiukkasiin  - positroneihin - Large Electron-positron Collider (LEP) . Syksyllä 1983 aloitettiin kiihdytin rakentaminen. Genevejärven laaksossa sadan metrin syvyydessä kaivettiin rengasmainen tunneli , jonka kokonaispituus oli 27 kilometriä. Maanalaisten töiden laatu oli niin korkea, että kun tunnelin kaksi päätä yhdistettiin vuonna 1988 , ero niiden välillä oli vain yksi senttimetri. Kiihdyttimen törmäyssäteiden leikkauspisteisiin rakennettiin neljä kokeellista kokoonpanoa, joista jokainen koostui suuresta määrästä hiukkasilmaisimia .

Kiihdytintä rakennettiin toistuvasti uudelleen saavuttamaan yhä suurempia hiukkasten energioita. Vuoden 2000 loppuun mennessä siinä saavutettiin 209 GeV :n energia (jokainen törmäyssäde muodostaa vain puolet tästä energiasta), ja samana vuonna kokeet saatiin päätökseen ja itse kiihdytin purettiin. Tällä hetkellä samassa tunnelissa sijaitsee uusi kiihdytin, Large Hadron Collider (LHC).

Kiihdytin tulokset

LEP on antanut fyysikoille monia mielenkiintoisia tuloksia yhdentoista vuoden työssä, joista tärkein on kattava tutkimus W- ja Z- bosoneista . Nykyaikaiset ajatukset tämäntyyppisen vuorovaikutuksen luonteesta ovat kehittyneet juuri LEP-kiihdytintyön tulosten vaikutuksesta. LEP:n kokeet mahdollistivat [1] , että heikko ja sähkömagneettinen vuorovaikutus ovat luonteeltaan samanlaisia ​​ja ne voidaan yhdistää yhden vuorovaikutuksen, sähköheikon vuorovaikutuksen puitteissa .

Näkökulmat

Vaikka törmäyskone suljettiin ja purettiin marraskuussa 2000 [2] tunnelin vapauttamiseksi suunniteltua LHC:tä varten, 126 GeV:n Higgs-bosonin löytämisen jälkeen syntyi ideoita rakentaa niin sanottu Higgsin bosonitehdas niiden massatuotantoa varten ja yksityiskohtainen tutkimus ominaisuuksista. Koska nyt on selvää, että LEP ei saavuttanut 10-15 % energiaa Higgsin bosonien tuottamiseksi, yksi harkittavista vaihtoehdoista on elvyttää elektroni-positronikiihdytin samassa tunnelissa LHC-fysiikkaohjelman päätyttyä. (projektin nimi oli LEP3). Kokonaisenergian ehdotetaan nostettavaksi 240 GeV:iin, mikä mahdollistaa kymmenien tuhansien Higgsin bosonien tuotannon vuodessa e+e- → ZH-kanavassa. Kiihdyttimessä kiertävien elektronien synkrotronisäteilyn teho saavuttaa tällöin 100 MW, mikä, vaikka onkin kohtuullisissa rajoissa, asettaa laitteille uusia vakavia vaatimuksia. Lisäksi palkkien lyhyen käyttöiän vuoksi (huomattavasti alle tunti) on tarpeen siirtyä säteen ruiskutustilaan kerääntymällä, kun törmäimessä jo kiertäviin nippuihin lisätään uusia hiukkasia ( niiden korvaamisen sijaan).

Rakentaminen ja käyttö

Kiihdytintä asettaessaan tutkijat totesivat kiihdytettyjen hiukkasten energian riippuvuuden useista odottamattomista tekijöistä: Kuun sijainnista, Genevejärven vedenpinnasta, junien saapumisesta Geneven rautatieasemalle. He liittivät tämän riippuvuuden näiden tekijöiden aiheuttamiin kiihdytinrenkaan muodonmuutoksiin. [yksi]

Muistiinpanot

1. ↑ 1 2 CERN. Alkuainehiukkasfysiikan historia ja nykyisyys. . Haettu 16. kesäkuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 8. lokakuuta 2011. (määrätön)
2. ↑ LEP sulkeutuu 11 vuoden eturivin tutkimuksen jälkeen . Haettu 20. helmikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 5. huhtikuuta 2013. (määrätön)

Linkit

• CERN – Euroopan ydintutkimuskeskus
• LEP – The Lord of the Collider Rings CERNissä 1980-2000 , Herwig Schopper, 2009.