Stor elektron-positron kolliderare

The Large Electron-Positron Collider (LEP eng.  Large Electron-Positron Collider ) är en laddad partikelaccelerator vid det internationella forskningscentret CERN .

Historik

I början av 1980 -talet föreslogs ett projekt för en accelerator som kolliderar elektroner och deras antipartiklar  - positroner - Large Electron-Positron Collider (LEP) . Hösten 1983 påbörjades byggandet av gaspedalen. I Genèvesjöns dal , på hundra meters djup, grävdes en ringformad tunnel med en total längd på 27 kilometer. Kvaliteten på det underjordiska arbetet var så hög att när de två ändarna av tunneln kopplades samman 1988 var skillnaden mellan dem bara en centimeter. Fyra experimentuppsättningar byggdes vid skärningspunkterna för acceleratorns kolliderande strålar, som var och en bestod av ett stort antal partikeldetektorer .

Acceleratorn byggdes om flera gånger för att uppnå allt högre partikelenergier. I slutet av 2000 nåddes en energi på 209 GeV på den (var och en av de kolliderande strålarna står för bara hälften av denna energi), och samma år avslutades experimenten och själva acceleratorn demonterades. För närvarande finns en ny accelerator, Large Hadron Collider (LHC), i samma tunnel.

Acceleratorresultat

LEP har gett fysiker många intressanta resultat under elva års arbete, varav det viktigaste är en omfattande studie av W- och Z -bosoner . Moderna idéer om arten av denna typ av interaktion har utvecklats just under påverkan av resultaten av arbetet med LEP-acceleratorn. Experiment vid LEP gjorde det möjligt att visa [1] att de svaga och elektromagnetiska interaktionerna är av liknande karaktär och kan kombineras inom ramen för en interaktion, den elektrosvaga .

Perspektiv

Även om kollideren stängdes av och demonterades i november 2000 [2] för att frigöra en tunnel för den designade LHC, uppstod efter upptäckten av 126 GeV Higgs bosonen idéer om att bygga en så kallad Higgs bosonfabrik för deras massproduktion och detaljstudie av fastigheterna. Eftersom det nu står klart att LEP inte nådde 10-15 % i energi för produktionen av Higgs-bosoner, är ett av alternativen som övervägs att återuppliva elektron-positronacceleratorn i samma tunnel, efter slutet av LHC-fysikprogrammet (projektet hette LEP3). Det föreslås att den totala energin höjs till 240 GeV, vilket kommer att möjliggöra produktion av tiotusentals Higgs-bosoner per år i e+e- → ZH-kanalen. Effekten av synkrotronstrålning av elektroner som cirkulerar i acceleratorn kommer då att nå 100 MW, vilket, även om det ligger inom rimliga gränser, ställer nya allvarliga krav på utrustningen. Dessutom, på grund av strålarnas korta livslängd (märkbart mindre än en timme), kommer det att vara nödvändigt att byta till strålinsprutningsläget med ackumulering när nya delar av partiklar läggs till de klasar som redan cirkulerar i kollideren ( istället för att ersätta dem).

Konstruktion och drift

Under inställningen av acceleratorn fastställde forskare beroendet av energin hos accelererade partiklar av ett antal oväntade faktorer: Månens position, vattennivån i Genèvesjön, ankomsten av tåg till tågstationen i Genève. De associerade detta beroende med deformationerna av acceleratorringen orsakade av dessa faktorer. [ett]

Anteckningar

1. ↑ 1 2 CERN. Elementarpartikelfysiks historia och nutid. . Hämtad 16 juni 2008. Arkiverad från originalet 8 oktober 2011. (obestämd)
2. ↑ LEP lägger ner efter elva år av spetsforskning . Hämtad 20 februari 2013. Arkiverad från originalet 5 april 2013. (obestämd)

Länkar

• CERN - European Centre for Nuclear Research
• LEP—The Lord of the Collider Rings på CERN 1980-2000 , Herwig Schopper, 2009.