SPEAR (англ. Stanford Positron Electron Asymmetric Rings) — электрон-позитронный коллайдер на энергию до 3.5 ГэВ, работавший в 1972-1990 годах в Национальной лаборатории SLAC, штат Калифорния, США. В настоящее время, после ряда апгрейдов, используется как источник синхротронного излучения SPEAR3[1].

SPEAR
Вид сверху на тоннель накопительного кольца
Вид сверху на тоннель накопительного кольца
Тип Синхротрон
Назначение Коллайдер, Источник СИ
Страна Соединённые Штаты Америки США
Лаборатория SLAC
Годы работы с 1973
Эксперименты Mark I, Mark II
Технические параметры
Частицы электроны, позитроны
Энергия 2.4 ГэВ
Светимость 1.2×1031см−2с−1
Прочая информация
Географические координаты 37°25′06″ с. ш. 122°12′04″ з. д.HGЯO
Сайт www-ssrl.slac.stanford.edu/…

Коллайдер править

Первый проект коллайдера был представлен в 1964 году командой под руководством Бёртона Рихтера[2]. Первоначально коллайдер должен был представлять собой два кольца с асимметричным столкновением. В течение последующих лет вследствие серии отказов в финансировании проект урезался, и превратился в одно кольцо на энергию до 2.4 ГэВ. Строительство началось в 1970 году, и было завершено в течение 20 месяцев в 1972 году. В следующем 1973 году начался набор данных. Максимальная светимость машины достигала 1.2×1031см−2с−1[3]. В 1980 году в лаборатории SLAC был запущен коллайдер PEP на энергию 29 ГэВ в пучке, и некоторое время коллайдеры работали параллельно[4]. Физическая программа SPEAR была завершена к 1990 году, что совпало с запуском нового, линейного коллайдера SLC.

Детекторы править

На коллайдере работали два детектора Mark I и Mark II.

Выдающиеся результаты править

В ноябре 1974 года при весьма драматичных обстоятельствах был открыт J/ψ-мезон (т.н. "ноябрьская революция")[2], за что Нобелевской премией (1976) был отмечен Рихтер. Одновременно и независимо мезон был открыт в Брукхейвенской лаборатории. В 1995 году Нобелевская премия была вручена Мартину Перлу за открытие тау-лептона на коллайдере SPEAR[5].

Источник синхротронного излучения править

С самого начала на кольце коллайдера был заложен вывод синхротронного излучения (СИ) из поворотного магнита для экспериментов по материаловедению в "паразитном" режиме. После обнаружения J/ψ-мезона работа коллайдера была долгое время сосредоточена вокруг энергии 1.55 ГэВ, что было далеко от максимальной энергии синхротрона, на которую рассчитывала команда СИ. Чтобы повысить энергию излучения и его яркость на кольцо был в 1978 году установлен вигглер. C 1990 накопитель перешёл полностью на работу для пользователей СИ, для чего был модернизирован (т.н. источник СИ 2-го поколения) и получил название SPEAR2. В 2004 году после глубокой модернизации обновлённый синхротрон SPEAR3 начал работу на пользователей. Энергия пучка 3 ГэВ, ток 500 мА, эмиттанс 18 нм[1].

Примечания править

  1. 1 2 SPEAR3. Дата обращения: 4 февраля 2018. Архивировано 18 июня 2017 года.
  2. 1 2 The ring on the parking lot Архивная копия от 5 февраля 2018 на Wayback Machine, CERN Courier, Jul 1, 2003.
  3. Operatin Results from SPEAR Архивная копия от 26 ноября 2017 на Wayback Machine, B.Richter, PAC'1973 proceedings.
  4. The SLAC Electron-Positron Colliders: Present and Future Архивная копия от 5 февраля 2018 на Wayback Machine, B.Richter, Proc. 13th International Conference on High Energy Accelerators, Novosibirsk, USSR, 1986.
  5. SPEAR History. Дата обращения: 4 февраля 2018. Архивировано 11 марта 2018 года.