SLAC

カリフォルニア州メンロパークにある高エネルギー素粒子物理学と放射光物理学の研究のための米国国立粒子加速器研究所であるStanford Linear Accelerator Centerの頭字語であるSLAC。第二次世界大戦後のビッグサイエンスの模範であるSLACは、1962年に設立され、スタンフォード大学によって米国エネルギー省のために運営されています。その施設は、全米および世界中の科学者によって、物質の基本的な成分を研究するために使用されています。SLACには、世界で最も長い線形加速器（リニアック）が搭載されています。これは、電子を50ギガ電子ボルト（GeV; 500億電子ボルト）のエネルギーに加速できる3.2 km（2マイル）のマシンです。

SLACマルチGeV電子リニアックのコンセプトは、1950年代初頭に1.2 GeVマシンで最高潮に達したスタンフォード大学でのより小さな電子リニアックの開発の成功から発展しました。 1962年に20 GeVに到達するように設計された新しいマシンの計画が承認され、1966年に3.2 kmのリニアックが完成しました。1968年にSLACでの実験が最初の直接的な証拠を提供しました。線形加速器からのエネルギー電子は、陽子と中性子内の内部構造（すなわち、クォーク）のために、固定ターゲットの陽子と中性子に衝突することを許可されました。 SLACのリチャードE.テイラーは、1990年ノーベル物理学賞をマサチューセッツ工科大学（MIT）のジェロームアイザックフリードマンおよびヘンリーウェイケンダルと共有し、亜原子粒子構造のクォークモデルを確認しました。

SLACの研究能力は、ビームあたり2.5 GeV（後で4 GeVにアップグレード）のエネルギーで電子と陽電子の衝突を生成および研究するように設計されたコライダーであるStanford Positron-Electron Asymmetric Rings（SPEAR）の完成により、1972年に拡張されました。 1974年、SPEARを扱う物理学者は、「チャーム」として知られるようになった、クォークの新しい重い味の発見を報告しました。 SLACのバートンリヒターとMITのサミュエルCCティンおよびブルックヘブン国立研究所は、この発見を評価して1976年にノーベル物理学賞を受賞しました。 1975年、マーティンルイスパールはSPEAR実験で発生した電子陽電子消滅イベントの結果を調査し、電子の新しい重い親類（タウと呼ばれる）が関与していると結論付けました。カリフォルニア大学アーバイン校のPerlおよびFrederick Reines、タウが属するレプトンクラスの素粒子の物理学への貢献に対して、1995年のノーベル物理学賞を共有しました。

SPEARの後には、1980年に運用を開始し、電子と陽電子の衝突エネルギーを合計30 GeVに引き上げた、より大きな高エネルギー衝突ビーム粒子加速器、Positron-Electron Project（PEP）が続きました。 SLACの高エネルギー物理学プログラムがPEPに移行したため、SPEAR粒子加速器はシンクロトロン放射研究専用の施設になりました。 SPEARは現在、骨から半導体に至るまで、さまざまな材料の構造研究のための高強度X線ビームを提供しています。

1989年に操業を開始したスタンフォードリニアコライダー（SLC）プロジェクトは、電子と陽電子をそれぞれ600 GeV（2,000フィート）のループの周りで反対方向に送る前に、50 GeVまで加速するための元のライナックへの大幅な変更で構成されていました。磁石。反対に帯電した粒子を衝突させ、その結果、総衝突エネルギーは100 GeVとなりました。 SLCの増加した衝突エネルギー特性は、基本粒子に作用する弱い力の中立的なキャリアであるZ粒子の質量の正確な決定につながりました。

1998年、スタンフォードリニアックは、元のPEPトンネルで陽電子リングと電子リングを上下に重ねて構築した機械であるPEP-IIへの供給を開始しました。ビームのエネルギーは、ボトムクォークを含む粒子であるB中間子を作成するように調整されます。これらは、CP違反と呼ばれる現象を引き起こす物質と反物質の違いを理解するために重要です。