Pregled pospeševalnikov delcev in trkalnikov
seznam Wikimedie
Pregled pospeševalnikov delcev in trkalnikov podaja važnejše pospeševalnike delcev in trkalnike.
Enostavni pospeševalniki delcev
urediVsi enostavni in zgodnji pospeševalniki delcev so uporabljali stalne tarče. Na njih so se izvajali poskuse, ki jim še niso dajali imen.
Ciklotroni
urediCiklotron je posebna oblika pospeševalnika delcev.
pospeševalnik | nahajališče | leto pričetka delovanja |
oblika | pospešeni delci | kinetična energija |
opombe in odkritja |
---|---|---|---|---|---|---|
ciklotron (23 cm) | Univerza Kalifornije, Berkeley – ZDA | 1931 | krožna | H2+ | 1,0 MeV | preizkus izvedbe |
ciklotron (28 cm) | Univerza Kalifornije, Berkeley - ZDA | 1932 | krožna | proton | 1,2 MeV | |
ciklotron (68 cm) | Univerza Kalifornije, Berkeley - ZDA | 1932-1936 | krožna | devterij | 4,8 MeV | raziskave interakcij med devteroni in jedri |
ciklotron (94 cm) | Univerza Kalifornije, Berkeley - ZDA | 1937-1938 | krožna | devterij | 8 MeV | odkritje večjega števila izotopov |
ciklotron (152 cm) | Univerza Kalifornije, Berkeley - ZDA | 1939-1941 | krožna | devterij | 16 MeV | odkritje večjega števila izotopov |
ciklotron (4,67 m) | Lawrenceov narodni laboratorij v Berkeleyju - ZDA | 1942- | krožna | različno | >100 MeV | raziskave o ločevanju izotopov urana |
kalutron | Narodni laboratorij v Oak Ridgeu, Tennessee – ZDA | 1943- | podkve | jedra urana |
uporabljen za ločevanje izotopov v projektu Manhattan |
Opomba: Prvi pospeševalnik je bil zgrajen v Lawrenceovem narodnem laboratoriju v Berkeleyju, ki je znan tudi kot Laboratorij za sevanja v Berkeleyju.
Zgodnji pospeševalniki delcev
uredipospeševalnik | nahajališče | leta delovanja |
oblika velikost |
pospeševani delec |
kinetična energija |
opombe in odkritja |
---|---|---|---|---|---|---|
Cockcroftov in Waltonov elektrostatični pospeševalnik |
Cavendishev laboratorij | 1932 | Cockcroft- Waltonov generator |
proton | 0,7 MeV | prvič se je razbilo atomsko jedro (litij) |
Sinhrotroni
urediSinhrotroni so posebna oblika pospeševalnikov delcev.
pospeševalnik | nahajališče | leta delovanja |
oblika velikost |
pospeševani delec |
kinetična energija |
opombe in odkritja |
---|---|---|---|---|---|---|
Cosmotron | Brookhavenski narodni laboratorij |
1953-1968 | krožni obroč (obseg 72 metrov) |
Proton | 3,3 GeV | odkritje delca V, prva umetna proizvodnja nekaterih mezonov |
Birminghamski sinhrotron |
Univerza v Birminghamu | 1953-1967 | proton | 1 GeV | ||
Bevatron | Berkeleyjski laboratorij za sevanja | 1954-~1970 | dirkalne steze | proton | 6,2 GeV | poskusi z delci s čudnostjo, odkritje antiprotona in antinevtrona, odkrita resonančna stanja delcev |
Bevalac, kombinacija linearnega pospeševalnika SuperHILAC, divergentne cevi in Bevatrona | Berkeleyjski laboratorij za sevanja | ~1970-1993 | linearni pospeševalnik | katerokoli stabilno jedro | opazovanje zgoščene snovi v jedru, odlaganje ionov v tumorjih pri rakavih obolenjih | |
Saturne | Saclay, Francija | 3 GeV | ||||
sinhrofazotron | Dubna, Rusija | december 1949-danes | 10 GeV | |||
sinhrotron z ničelnim gradientom | Narodni laboratorij Argonne | 12,5 GeV | ||||
protonski sinhrotron | CERN | 1959-danes | okrogli obroč (600 metrov obsega) |
proton | 28 GeV | uporablja se za polnjenje ISR, SPS, LHC |
sinhrotron s spremenljivim gradientom | Brookhavenski narodni laboratorij |
1960- | proton | 33 GeV | J/Ψ, mionski nevtrino, kršitev simetrije CP in kaoni, vbrizgavanje protonov v RHIC | |
Elettra, Bazovica, Italija | 4. november 1986- | krožni obroč (obseg | elektron |
Pospeševalniki s stalno tarčo
urediMnogo sedanjih pospeševalnikov še vedno dela s stalno tarčo, čeprav delujejo tudi kot trkalniki.
pospeševalnik | nahajališče | leto delovanja |
oblika in velikost |
pospeševani delci |
kinetična energija |
poskusi | opombe |
---|---|---|---|---|---|---|---|
SLAC Linac | Center linearnega pospeševalnika v Stanfordu | 1966-danes | 3 km linearni pospeševalnik |
elektron/ pozitron |
50 GeV | večkrat dograjen, uporablja se za polnjenje PEP, SPEAR, SLC in PEP-II | |
Fermilab Booster | Fermilab | 1970-danes | krožni sinhrotron | protoni | 8 GeV | MiniBooNE | |
Fermilabov glavni injektor | Fermilab | 1995-danes | krožni sinhrotron | protoni in antiprotoni | 150 GeV | MINOS | |
Fermilabov glavni obroč | Fermilab | 1970-1995 | krožni sinhrotron | protoni in antiprotoni | 400 GeV (do leta 1979), 150 GeV do takrat | ||
super protonski sinhrotron | CERN | 1980-danes | krožni sinhrotron | Protons and ions | 480 GeV | COMPASS, OPERA and ICARUS at Laboratori Nazionali del Gran Sasso | |
Batesov linearni pospeševalnik | Middleton, Massachusetts, ZDA | 1967-2005 | 500 MeV krožni linearni pospeševalnik in obroč za hrambo | polarizirani elektroni | 1 GeV | ||
Pospeševalnik z zveznim curkom elektronov (Continuous Electron Beam Accelerator Facility ali CEBAF) |
Nacionalni pospeševalnik Thomasa Jeffersona, Newport News, Virginija, ZDA | 1995-danes | 6 GeV krožni linearni pospeševalnik (nadgrajen do 12 GeV) | polarizirani elektroni | 6 GeV | DVCS, PrimEx II, Qweak | prva masovna uporaba tehnologije superprevodne radijske frekvence. |
ELSA | Fizikalni inštitut pri Univerzi v Bonnu Bonn, Nemčija | 1987-present | sinhrotron in nosilec | (polarizirani) elektroni | 3,5 GeV | poskus Crystal Barrel Arhivirano 2011-07-19 na Wayback Machine. | |
ISIS izvor nevtronov | Laboratorij Rutherforda in Appletona, Chilton, | 1984-danes | H- Linac, ki ga je nasledil protonski RCS | protoni | 800 MeV | pulzirajoč curek protonov z največjo energijo na svetu | |
MAMI | Mainz, Nemčija | pospeševalnik 855 MeV | polarizirani elektroni | ||||
Tevatron | Fermilab | 1978- danes | superprevodni krožni sinhrotron | protoni | 980 GeV | ||
Spallation Neutron Source | Narodni laboratorij v Oak Ridgeu | 2006 - danes | linearni(335 m) in krožni (248 m) | protoni | 800 MeV - 1 GeV |
Trkalniki
urediTrkalniki elektronov in pozitronov
uredipospeševalnik | nahajališče | leta delovanja |
oblika in obseg |
energija elektrona |
energija pozitrona |
poskusi | pomembna odkritja |
---|---|---|---|---|---|---|---|
AdA | Frascati, Italija; Orsay, Francija | 1961-1964 | krožna, 3 metre |
250 MeV | 250 MeV | Touschekov pojav (1963); prvič opažene interakcije e+e- (1964) | |
Princeton-Stanford (e-e-) | Stanford, Kalifornija, ZDA | 1962-1967 | dva obroča, 12 m |
300 MeV | 300 MeV | proizvodnja parov e+e- | |
VEP-1 (e-e-) | Novosibirsk, Sovjetska zveza | 1964-1968 | dva obroča, 2.70 m | 130 MeV | 130 MeV | sipanje e-e- ; potrjeni pojavi kvantne elektrodinamike (QED) | |
VEPP-2, VEPP-2M | Novosibirsk, Sovjetska zveza | 1965-1999 | krožna, 17.88 m | 700 MeV | 700 MeV | OLYA, ND, CMD; SND, CMD-2 | multihadronska proizvodnja (1966), e+e- -> mezon φ (1966), e+e- -> dva žarka γ (1971) |
SPEAR | SLAC | Mark I, Mark II, Mark III | odkritje stanj čarmonija | ||||
PEP | SLAC | Mark II | |||||
SLC | SLAC | Addition to SLAC Linac |
45 GeV | 45 GeV | SLD, Mark II | ||
LEP | CERN | 1989-2000 | Circular, 27 km | 104 GeV | 104 GeV | Aleph, Delphi, Opal, L3 | samo trije lahki ( ) šibko interagirajoči nevtrini obstajajo, kar pomeni samo tri generacije kvarkov in leptonov |
DORIS | DESY | 1974-1993 | krožna, 300m | 5 GeV | 5 GeV | ARGUS, Crystal Ball, DASP, PLUTO | oscilacije v nevtralnih B mezonih |
PETRA | DESY | 1978-1986 | Circular, 2 km | 20 GeV | 20 GeV | JADE, MARK-J, PLUTO, TASSO | odkritje gluona v dogodek treh curkovdogodku treh curkov |
CESR | Univerza Cornell | 1979-2002 | krožna, 768m | 6 GeV | 6 GeV | CUSB, CHESS, CLEO, CLEO-2, CLEO-2.5, CLEO-3 | prvič opažen razpad delca B |
CESR-c | Univerza Cornell | 2002-2008 | krožna, 768m | 6 GeV | 6 GeV | CHESS, CLEO-c | |
PEP-II | SLAC | 1998-2008 | krožna, 2.2 km | 9 GeV | 3,1 GeV | Babar | odkritje kršitve simetrije CP v sistemu mezonov B |
KEKB | KEK | 1999-2008? | krožna, 3 km | 8,0 GeV | 3,5 GeV | Belle | odkritje kršitve simetrije CP v sistemu mezonov B |
VEPP-2000 | Novosibirsk | 2006- | krožna, 24m | 1.0 GeV | 1.0 GeV | ||
VEPP-4M | Novosibirsk | 1994- | krožna, 366m | 6,0 GeV | 6,0 GeV | ||
BEPC | Ljudska republika Kitajska | 1989-2004 | krožna, 240m | 2,2 GeV | 2,2 GeV | Beijing Spectrometer (I and II) | |
DAΦNE | Frascati, Italija | 1999- | krožna, 98m | 0,7 GeV | 0,7 GeV | KLOE | |
BEPC II | Kitajska | 2008- | krožna, 240m | 3,7 GeV | 3,7 GeV | spektrometer III v Pekingu |
pospeševalnik | nahajališče | leta delovanja |
oblika in velikost |
trki delcev |
energija curka |
poskusi |
---|---|---|---|---|---|---|
Presečni obroči za hrambo (Intersecting Storage Rings) |
CERN | 1971-1984 | krožna (obseg 948 m) |
proton/ proton |
31,5 GeV | |
Super protonski sinhrotron |
CERN | 1981-1984 | krožna (obseg 6,9 km) |
proton/ antiproton |
UA1, UA2 | |
Tevatron oblika I |
Fermilab | 1992-1995 | krožni obroč (obseg 6,3 km) |
proton/ antiproton |
900 GeV | CDF, D0 |
Tevatron oblika II |
Fermilab | 2001-danes | krožna (obseg 6,3 km) |
proton/ antiproton |
980 GeV | CDF, D0 |
RHIC oblika proton+proton |
BNL (Brookhaven National Laboratory) | 2000-danes | heksagonalni obroči (obseg 3,8 km) |
polarizirani protoni/ protoni |
100-250 GeV | PHENIX, STAR |
Veliki hadronski trkalnik |
CERN | 2008-danes | krožna (obseg 27 km) |
protoni/ protoni |
7 TeV | ALICE (A Large Ion Collider Experiment), ATLAS (ATLAS experiment), CMS (Compact Muon Solenoid), LHCb, LHCf, TOTEM |
Trkalniki elektronov in protonov
uredipospeševalnik | nahajališče | leta delovanja |
oblika in velikost |
energija elektronov |
energija protonov |
poskusi |
---|---|---|---|---|---|---|
HERA | DESY | 1992(-2007) | okrogel obroč (obseg 6336 metrov) |
27,5 GeV | 920 GeV | H1, ZEUS, HERMES, HERA-B |
pospeševalnik | nahajališče | leta delovanja |
oblika in velikost |
trki ionov |
energija ionov |
poskusi |
---|---|---|---|---|---|---|
Relativistični trkalnik težkih ionov (Relativistic Heavy Ion Collider) | Brookhavenski narodni laboratorij, New York, ZDA | 2000-danes | heksagonalni obroči (obseg 3,8 km) |
d-197Au79+; 63Cu29+; -63Cu29+; 197Au79+-197Au79+ |
4,6-100 GeV na nukleon | STAR, PHENIX, Brahms, Phobos |
Veliki hadronski trkalnik, ionski način |
CERN | 2008-danes | krožna (obseg 27 km) |
208Pb82+; - 208Pb82+ | 2,76 TeV na nukleon | ALICE (A Large Ion Collider Experiment), ATLAS, CMS (Compact Muon Solenoid) |