Veľký elektrónovo-pozitrónový urýchľovač

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie
Vnútro tunela, v ktorom bol umiestnený LEP.

Veľký elektrónovo–pozitrónový urýchľovač (angl. Large Electron–Positron Collider = "veľký elektrónovo-pozitrónový urýchľovač"), skr. LEP, bol kruhový urýchľovač protibežných zväzkov elektrónov a protónov. V mieste zrážky zväzkov boli inštalované detektory ALEPH, Delphi, L3 a OPAL, ktorých úlohou bolo skúmať vzniknuté častice.

Bol postavený v CERNe, blízko pri Ženeve, Švajčiarsko. Nachádzal sa v podzemnom tuneli o kruhovom tvare s obvodom približne 27 kilometrov. Samotný tunel prechádzal pod hranicou medzi Švajčiarskom a Francúzskom. Prevádzkovaný bol v rokoch 1989 až 2000. Po ukončení prevádzky v roku 2000 boli priestory tunelu využité na vybudovanie urýchľovača LHC.

Dôležité udalosti[upraviť | upraviť zdroj]

LEP bol uvedený do prevádzky v auguste 1989. V dobe spustenia dokázal LEP urýchliť zväzky elektrónov a pozitrónov na výslednú celkovú energiu 45 GeV na jednu časticu. Dodaná energia umožňovala aby pri zrážkach zväzkov elektrónov a pozitrónov vznikali Z bozóny o hmotnosti 91 GeV.[1]

Neskôr po prevedených úpravách boli dosiahnuté energie umožňujúce produkciu párov bozónov W (pokojová hmotnosť jedného W bozónu je približne 80 GeV). Maximálna dosiahnutá celková energia urychľovača LEP dosiahla na konci prevádzky v roku 2000 energiu 209 GeV. Pri takejto energii mali častice výsledný Lorentzov faktor ( = energia častice/pokojová hmotnosť = [104.5 GeV/0.511 MeV]) vyšší než 200,000, čo je doposiaľ najväčšia dosiahnutá hodnota v experimentoch skonštruovaných človekom. Na konci roku 2000 bola prevádzka LEPu ukončená, zariadenie bolo demontované. V uvoľnených priestoroch tunelu sa postupne začal budovať urýchľovač nasledujúcej generácie známy ako LHC.

Detektory[upraviť | upraviť zdroj]

Veľký elektrónovo-pozitrónový urýchľovač obsahoval štyri detektory umiestnené každý vlášť pri štyroch interakčných miestach (oblasti v ktorých sa protibežné lúče elektrónov a pozitrónov zrážali navzájom). Detektory zaznamenávali častice a im príslušné energie, hybnosti a náboje.

V rámci LEPu boli prevádzkované detektory: ALEPH, Delphi[2], L3[3] a OPAL. Pomocou detektorov boli skúmané zrážky elektrónov s pozitrónmi, ktoré umožnili experimentálne potvrdenie viacerých predpovedí štandardného modelu časticovej fyziky. Boli experimentálne určené hmotnosti W-Bozónu a Z-Bozónu [4]. Analýza dát preukázala existenciu presne troch vôní neutrín[5].

ALEPH[upraviť | upraviť zdroj]

ALEPH je skratka anglického názvu Apparatus for LEP PHysics at CERN, ktorý je možné preložiť ako aparát pre fyziku LEPu. Pomocou detektoru bola určená hmotnosť W-bozónu a Z-bozónu. Počet generácií leptónov bol stanovený v zhode so štandardným modelom ako 2.982 ± 0.013. Interakčná konštanta kvantovej chromodynamiky bola meraná pri rôznych energiách. Potvrdený bol jej tok v závislosti na interakčnej energii, jav predpovedaný teoreticky v rámci QCD[6] (angl. running coupling constant).

DELPHI[upraviť | upraviť zdroj]

Skratka DELPHI značí DEtektor s Leptónovou, Photónovou a Hadrónovou Identifikáciou.

OPAL[upraviť | upraviť zdroj]

OPAL je skratkou anglického názvu Omni-Purpose Apparatus for LEP, ktorý v slovenskom preklade znamená viacúčelový aparát pre LEP. Detektor bol demontovaný v roku 2000 v dôsledku stavby urýchľovača LHC.

L3[upraviť | upraviť zdroj]

L3 bol ďalší z detektorov umiestnených v rámci LEPu[7].


Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

  1. http://sl-div.web.cern.ch/sl-div/history/lep_doc.html CERN 1990, historická referencia obsahujúca detailný popis designu a študovanej fyziky na LEPe.
  2. DELPHI Experiment
  3. The L3 Experiment at CERN
  4. Particle Data Group, pozri tabelované hmotnosti W- a Z-Bozónov.
  5. Particle Data Group, pozri tabelované hodnoty počtu vôní neutrín PDF
  6. Welcome to ALEPH. prístup: 2011-09-14.
  7. L3 Homepage. prístup: 2011-09-14.