Centre de l'accélérateur linéaire de Stanford

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SLAC National Accelerator Laboratory
Image illustrative de l'article Centre de l'accélérateur linéaire de Stanford
Vue de l'accélérateur linéaire

Création 1962
Domaines Physique des particules
Directeur Chi-Chang Kao
Effectif total 1500
Rattachement Département de l'Énergie (DOE)
Localisation
Campus 172 hectares
Ville Menlo Park
Pays États Unis
Coordonnées 37° 24′ 53″ nord, 122° 13′ 18″ ouest

Le Laboratoire national de l'accélérateur SLAC (en anglais SLAC National Accelerator Laboratory, précedemment Centre de l'accélérateur linéaire de Stanford[1],[2]) est un laboratoire de physique dépendant du Département de l'Énergie des États-Unis et géré par l'Université Stanford. Ses activités de recherche se concentrent sur la physique des particules théorique et expérimentale, et depuis quelques années s'ouvrent à la photonique au travers du projet LCLS. L'accélérateur de particules de 3,2 km de long situé sur le site est le plus long accélérateur linéaire au monde.

Vue aérienne de l'accélérateur linéaire

Historique et découvertes

Fondé en 1962 en tant que Centre de l'accélérateur linéaire de Stanford (SLAC) est situé sur un terrain appartenant à l'université Stanford en Californie d'une surface de 1,72 kilomètre carré et situé à l'ouest du campus principal.

L'accélérateur principal (LINAC), d'une longueur de 2 miles (3.2 kilomètres, le plus grand accélérateur linéaire du monde) est capable d'accélérer des électrons et des positrons à des énergies allant jusqu'à 60 GeV ; il est opérationnel depuis 1966. L'accélérateur lui-même est enfoui à 10 mètres sous terre ; le bâtiment qui abrite ses composants en surface est le plus long bâtiment aux États-Unis. En 2015, le SLAC comptait plus de 1500 employés, dont 150 physiciens détenteurs d'un doctorat, et accueille 3000 chercheurs chaque année.

Les composants de l'accélérateur, situés dans un tunnel à 10 m sous terre.

Trois prix Nobel ont été décernés pour des recherches effectuées au SLAC :

En 1994, le laboratoire a reçu le label « National Historic Mechanical Engineering Landmark » par la Société américaine des ingénieurs mécaniciens (American Society of Mechanical Engineers). Ce label récompense les plus grands projets d'ingénierie américains.

SLAC a participé au développement du World Wide Web et a publié en décembre 1991[6] la première page web aux États Unis.

Dans la première moitié des années 1990, les propriétés du boson Z ont été étudiées au Stanford Linear Collider (SLC : « Collisionneur linéaire de Stanford »), constitué du prolongement de l'accélérateur linéaire par deux arcs permettant des collisions frontales entre des électrons et des positrons.

Depuis 1998, le SLAC dispose d'un anneau de stockage électron-positron asymétrique de 2,2 km de rayon, PEP-II, dont l'injection est effectuée directement par le LINAC. Il accueille l'expérience BaBar qui a pour vocation l'étude de la violation de symétrie CP dans le système des mésons B.

En 2006, le prix Nobel de Chimie est attribué au professeur de l'Université Stanford Roger Kornberg, qui affirme que le SLAC a été essentiel aux recherches qui l'ont conduit au prix Nobel[7].

Le 15 octobre 2008, le Département de l'Énergie annonce que le nom du centre change, pour devenir le SLAC National Accelerator Laboratory[1],[2]. Les raisons inidquent une meilleure représentation de la nouvelle équipe de direction du laboratoire et la possibilité de déposer la marque SLAC, ce qui était impossible tant que Stanford faisait partie du nom[8].

Le SLAC accueille également une unité de recherche à rayonnement synchrotron, le Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL) qui réutilise l'anneau SPEAR où furent découverts la méson J/Ψ et le lepton tau. Depuis le milieu des années 1980, le SSRL dispose de son propre injecteur, ce qui lui permet d'être opéré indépendamment du LINAC.

Groupes de recherche

SLAC est divisé en plusieurs unités ; chacune d'entre elles conduit des recherches ayant différents objectifs :

  • FACET (Facility for Advanced Accelerator Experimental Tests) ;
  • KIPAC (Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology) ;
  • PEP (Positron Electron Project) ;
  • Stanford PULSE Institute ;
  • SIMES (Stanford Instutute for Materials and Energy Sciences) ;
  • SPEAR (Stanford Positron Electron Accelerating Ring) ;
  • SSRP (Stanford Synchrotron Radiation Project) aujourd'hui SSRL ;
  • SSRL (Stanford Synchrotron Radiation Lightsource) ;
  • SUNCAT (SUNCAT Center for Interface Science and Catalysis).

Découvertes notables

Année Expériences
1967 Friedman, Kendall et Taylor commencent leurs expériences
1968 la chambre circulaire de 82 pouces commence à acquérir des données
1972 SPEAR fait entrer en collision ses premiers faisceaux
1973 SSRP établit les premières expériences de radiation sur SPEAR
1974 les mésons J/psi sont découverts

SSRP commence les opérations sur SPEAR

1976 découverte du lepton Tau

Richter obtient le prix Nobel de physique pour sa découvert du méson J/psi

1977 SSRP devient SSRL
1980 PEP émet ses premiers rayons
1988 LC/LS émet ses premiers rayons
1990 Friedman, Kendall et Taylor obtiennent le prix nobel de physique pour la découverte du quark

SPEAR devient un synchrotron dédié au SSRL

1991 SLAC héberge le premier site web aux États Unis
1995 Perl obtient le prix nobel de physique pour sa découverte du lepton tau
1999 le projet BaBar enregistre ses premières expériences
2006 Kornberg obtient le prix Nobel de chimie pour sa découverte de l'ARN polymérase, travail en partie effectué au SSRL
2008 Les résultats de l'expérience BaBar sont déterminants dans l'attribution du prix Nobel de physique à Nambu et Kobayashi

Le téléscope spatial Fermi commence à observer les rayons gamma dans l'espace.

Autres découvertes

SLAC a également joué un rôle important dans le développement du klystron, une cavité d'amplification à radiofréquence de haute puissance utilisée dans la plupart des accélérateurs de particules.

D'importantes recherches sur l'accélération laser-plasma sont menées au SLAC National Accelerator Laboratory. Celles-ci ont permis de doubler l'énergie d'électrons de 42GeV dans un accélérateur d'un mètre de long.

Notes et références

  1. a et b (en) « WebCite query result », sur www.webcitation.org (consulté le 14 octobre 2017)
  2. a et b « October 15, 2008 - Stanford Linear Accelerator Center renamed SLAC National Accelerator Laboratory », sur home.slac.stanford.edu (consulté le 14 octobre 2017)
  3. Prix Nobel de Physique 1976. La moitié du prix est décernée à Burton Richter.
  4. Prix Nobel de Physique 1990 Décerné à Jerome Friedman, Henry W. Kendall, et Richard E. Taylor.
  5. Prix Nobel de Physique 1995 La moitié du prix est décernée à Martin L. Perl.
  6. « Archives and History Office: Early Chronology and Documents », sur www.slac.stanford.edu (consulté le 14 octobre 2017)
  7. « 2006 Nobel Prize in Chemistry : Synchrotron Radiation Laboratory at SLAC Contributes (SLAC VVC) », (consulté le 14 octobre 2017)
  8. « SLAC Today », sur today.slac.stanford.edu (consulté le 14 octobre 2017)

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes