Stor elektron-positron kolliderer

The Large Electron-Positron Collider (LEP eng.  Large Electron-Positron Collider ) er en ladet partikelaccelerator på det internationale forskningscenter CERN .

Historie

I begyndelsen af ​​1980'erne blev der foreslået et projekt for en accelerator, der kolliderer elektroner og deres antipartikler  - positroner - Large Electron-Positron Collider (LEP) . I efteråret 1983 begyndte konstruktionen af ​​acceleratoren. I Genèvesøens dal , i en dybde af hundrede meter, blev der gravet en ringformet tunnel med en samlet længde på 27 kilometer. Kvaliteten af ​​det underjordiske arbejde var så høj, at da de to ender af tunnelen blev forbundet i 1988 , var afvigelsen mellem dem kun en centimeter. Fire eksperimentelle opstillinger blev bygget ved skæringspunkterne mellem acceleratorens kolliderende stråler, som hver bestod af et stort antal partikeldetektorer .

Acceleratoren blev gentagne gange ombygget for at opnå stadig højere partikelenergier. Ved udgangen af ​​2000 blev der nået en energi på 209 GeV på den (hver af de kolliderende stråler tegner sig kun for halvdelen af ​​denne energi), og samme år blev eksperimenterne afsluttet, og selve acceleratoren blev demonteret. I øjeblikket er en ny accelerator, Large Hadron Collider (LHC), placeret i samme tunnel.

Accelerator resultater

LEP har givet fysikere mange interessante resultater i elleve års arbejde, hvoraf det vigtigste er en omfattende undersøgelse af W- og Z -bosoner . Moderne ideer om arten af ​​denne type interaktion har udviklet sig netop under indflydelse af resultaterne af arbejdet med LEP-acceleratoren. Eksperimenter på LEP gjorde det muligt at vise [1] , at de svage og elektromagnetiske vekselvirkninger er af lignende karakter og kan kombineres inden for rammerne af én vekselvirkning, den elektrosvage .

Perspektiver

Selvom kollideren blev lukket ned og demonteret i november 2000 [2] for at frigøre en tunnel til den designede LHC, opstod der efter opdagelsen af ​​126 GeV Higgs bosonen ideer om at bygge en såkaldt Higgs bosonfabrik til deres masseproduktion og nærmere undersøgelse af ejendommene. Da det nu er klart, at LEP ikke nåede 10-15 % i energi til produktion af Higgs-bosoner, er en af ​​de muligheder, der overvejes at genoplive elektron-positron-acceleratoren i samme tunnel, efter afslutningen af ​​LHC-fysikprogrammet (projektet hed LEP3). Det foreslås at hæve den samlede energi til 240 GeV, hvilket vil tillade produktion af titusindvis af Higgs-bosoner om året i e+e- → ZH-kanalen. Effekten af ​​synkrotronstråling fra elektroner, der cirkulerer i acceleratoren, vil så nå op på 100 MW, hvilket, selv om det er inden for rimelighedens grænser, stiller nye alvorlige krav til udstyret. På grund af strålernes korte levetid (mærkbart mindre end en time), vil det desuden være nødvendigt at skifte til stråleindsprøjtningstilstanden med akkumulering, når nye portioner af partikler tilføjes til de bundter, der allerede cirkulerer i kollideren ( i stedet for at erstatte dem).

Konstruktion og drift

I løbet af opsætningen af ​​acceleratoren fastslog forskerne afhængigheden af ​​accelererede partiklers energi af en række uventede faktorer: Månens position, vandstanden i Genèvesøen, ankomsten af ​​tog til togstationen i Genève. De associerede denne afhængighed med deformationerne af acceleratorringen forårsaget af disse faktorer. [en]

Noter

1. ↑ 1 2 CERN. Elementærpartikelfysiks historie og nutid. . Hentet 16. juni 2008. Arkiveret fra originalen 8. oktober 2011. (ubestemt)
2. ↑ LEP lukker ned efter elleve års frontforskning . Hentet 20. februar 2013. Arkiveret fra originalen 5. april 2013. (ubestemt)

Links

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