Europejska Organizacja Badań Jądrowych
Europejska Organizacja Badań Jądrowych CERN jest największym na świecie ośrodkiem naukowym badającym fizykę cząstek elementarnych. Znajduje się na północno-zachodnich przedmieściach Genewy, na granicy Francji i Szwajcarii. Został utworzony w 1954 roku. Obecnie do organizacji należy dwadzieścia państw. CERN zatrudnia 2600 stałych pracowników oraz około 8000 naukowców i inżynierów reprezentujących ponad 500 instytucji naukowych z całego świata. Najważniejszym narzędziem ich pracy jest największy na świecie akcelerator cząstek – Wielki Zderzacz Hadronów.
Akceleratory w CERN
CERN posiada rozbudowaną sieć akceleratorów i detektorów w których prowadzone są eksperymenty. Akceleratory połączone są w taki sposób że każdy z nich zwiększa energię wiązki cząstek przed dostarczeniem jej do detektora lub następnego akceleratora. Obecnie pracujące urządzenia:
- dwa liniowe akceleratory liniowe generujące niskoenergetyczne cząstki wstrzykiwane do Synchrotronu Protonowego. LINAC2 służy do przyspieszania protonów do energii 50MeV. LINAC3 przyspiesza ciężkie jony do energii 4,2MeV/u
- Proton Synchrotron Booster (PS BOOSTER) zwiększa energię protonów wytworzonych w akceleratorach liniowych do 1,4GeV. Może także przyspieszać jony.
- Low Energy Ion Ring (LEIR), wcześniej Low Energy Antiproton Ring, przyspiesza jony z akceleratora liniowego przed wstrzyknięciem ich do Synchrotronu Protonwego
- Proton Synchrotron (PS) – synchrotron protonowy, wybudowany w 1959 roku. Przyspiesza protony do energii 28GeV
- Super Proton Synchrotron (SPS) jest akceleratorem kołowym znajdującym się w tunelu o promieniu 2 kilometrów. Działa od 1976 roku. Został zaprojektowany do dostarczania cząstek o energii 300GeV i stopniowo udoskonalony do energii 450GeV. Wiązka z tego akceleratora służy do prowadzania eksperymentów polegających zarówno na zderzaniu cząstek z tarczą. Służył on także jako zderzacz portonów i antyprotonów oraz do przyspieszania wysokoenergetycznych elektronów i pozytonów wstrzykiwanych do akceleratora Large Electron-Positron Collider (LEP). Od 2008 jest on wykorzystywany jako inżektor protonów i neutronów do akceleratora Large Hadron Collider (LHC).
- On-Line Isotope Mass Separator (ISOLDE) używany jest do badania niestabilnych jąder.
- Antiproton Decelerator (AD) jest to spowalniacz, który redukuję prędkość antyprotonów do około 10% prędkości światła, w celu badań nad antymaterią.
- Large Hadron Collider (LHC) jest największym na świecie i przyspieszającym do najwyższych energii akceleratorem cząstek. Przeznaczony jest do zderzania przeciwbieżnych wiązek protonów i jonów, każda poruszająca się z prędkością około 99.9999991% prędkości światła
Akceleratory wycofane z użycia:
- LINAC1 – pierwszy akcelerator linowy
- Synchrocyklotron (SC) – uruchomiony w 1957 roku, zamknięty w 1991. Przyspieszał cząstki do energii 600MeV
- Intersecting Storage Rings (ISR) pierwszy ze zderzaczy wybudowany w latach 1966-1971, zamknięty w 1984roku
- Large Electron-Positron Collider (LEP) – zderzacz elektonowo-pozytonowy działajacy a latach 1989-2000. Był największym urządzeniem tego typu na świecie. Znajdował się w tunelu o długości 27km, obecnie w tunelu znajduje się LHC.
- Energy Antiproton Ring (LEAR) – uruchomiony został w 1982 roku. Po raz pierwszy udało się w nim uzyskać cząstki antymaterii, w 1995 pięć atomów antywodoru. Akcelerator został zamknięty w 1996 i zastąpiony spowalniaczem antyprotonów (AD).
Politechnika
Wydział Elektroniki