Lista de aceleradores en física de partículas
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Una lista de aceleradores de partículas utilizados para experimentos de física de partículas. También se incluyen algunos aceleradores tempranos de partículas que más adecuadamente hicieron física nuclear, pero existieron antes de la separación de la física de partículas de ese campo. Aunque un moderno complejo acelerador suele tener varias etapas de aceleradores, sólo se enumeran aceleradores cuya salida se ha utilizado directamente para experimentos.
Aceleradores tempranos
Todos estos utilizaban haces individuales con objetivos fijos. Solían realizar experimentos muy breves, económicos y sin nombre.
Ciclotrones
| Aceleración | Ubicación | Años de celebración operación | Forma | Partícula acelerada | Kinetic Energy | Notas y descubrimientos hechos |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Cicloro de 9 pulgadas | University of California, Berkeley | 1931 | Circular | H+ 2 | 1.0 MeV | Prueba de concepto |
| ciclotrón de 11 pulgadas | University of California, Berkeley | 1932 | Circular | Proton | 1.2 MeV | |
| Cicloro de 27 pulgadas | University of California, Berkeley | 1932-1936 | Circular | Deuteron | 4.8 MeV | Interacciones investigadas deuteron-nucleus |
| ciclotrón de 37 pulgadas | University of California, Berkeley | 1937-1938 | Circular | Deuteron | 8 MeV | Descubrido muchos isótopos |
| Cicloro de 60 pulgadas | University of California, Berkeley | 1939-1962[1] | Circular | Deuteron | 16 MeV | Descubrió muchos isótopos. |
| Ciclotrón de 88 pulgadas | Berkeley Rad Lab, ahora Lawrence Berkeley National Laboratory | 1961–Presente | Circular (Isocrónico) | Hidrógeno por uranio | MeV a varios GeV | Descubrió muchos isótopos. Verificados dos descubrimientos de elementos. Realizó el primer evento único del mundo efectos de las pruebas de radiación en 1979, y probó partes y materiales para la mayoría de la nave espacial estadounidense desde entonces. |
| ciclotron de 184 pulgadas | Berkeley Rad Lab | 1942-1993 | Circular | Varios | MeV a GeV | Investigación sobre la separación del isótopo de uranio |
| Calutrones | Y-12 Planta, Oak Ridge, TN | 1943 – | "Horseshoe" | núcleos de uranio | Se utiliza para separar el isótopo Uranium 235 para el proyecto Manhattan. Después del final de la Segunda Guerra Mundial se utilizó para la separación de isótopos médicos y de otro tipo. | |
| Ciclotrón de 95 pulgadas | Harvard Cyclotron Laboratory | 1949–2002 | Circular | Proton | 160 MeV | Se utiliza para la física nuclear 1949 - ~ 1961, desarrollo de la terapia de protones clínicos hasta 2002 |
| JULIC | Forschungszentrum Juelich, Alemania | 1967–presente | Circular | Proton, deuteron | 75 MeV | Ahora utilizado como preacelerador para COSY e irradiación |
[1] Las piezas de polo magnético y el yugo de retorno del ciclotrón de 60 pulgadas fueron trasladados posteriormente a UC Davis e incorporados en un ciclotrón isocrono de 76 pulgadas que todavía está en uso hoy
Otros tipos de aceleradores tempranos
| Aceleración | Ubicación | Años de celebración operación | Forma y tamaño | Acelerada partícula | Kinetic Energy | Notas y descubrimientos hechos |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Acelerador de partículas lineales | Aachen University, Germany | 1928 | Linear Beamline | Ion | 50 keV | Prueba de concepto |
| Cockcroft y Walton's acelerador electrostático | Cavendish Laboratory | 1932 | Ver generador Cockroft-Walton | Proton | 0.7 MeV | Primero para dividir artificialmente el núcleo (Litio) |
| Betatron | Siemens-Schuckertwerke, Alemania | 1935 | Circular | Electron | 1.8 MeV | Prueba de concepto |
Sincrotrones
| Aceleración | Ubicación | Años de celebración operación | Forma y tamaño | Acelerada partícula | Kinetic Energy | Notas y descubrimientos hechos | Enlace INSPIRE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cosmotron | BNL | 1953-1968 | Anillo circular (72 metros alrededor) | Proton | 3.3 GeV | Descubrimiento de partículas V, primera producción artificial de algunos mesons | INSPIRE |
| Birmingham Synchrotron | University of Birmingham | 1953-1967 | Proton | 1 GeV | |||
| Bevatron | Berkeley Rad Lab | 1954–~1970 | "Race track" | Proton | 6.2 GeV | Experimentos extraños de partículas, antiprotón y antineutron descubiertos, resonancias descubiertas | INSPIRE |
| Bevalac, combinación del acelerador lineal SuperHILAC, un tubo de desvío, luego el Bevatron | Berkeley Rad Lab | ~1970-1993 | Acelerador lineal seguido de "Race track" | Cualquier núcleo suficientemente estable podría acelerarse | Observación de materia nuclear comprimida. Depositar iones en tumores en investigación de cáncer. | INSPIRE | |
| Saturne | Saclay, Francia | 3 GeV | INSPIRE | ||||
| Sincrofasotron | Dubna, Rusia | Diciembre de 1957 – 2003 | 10 GeV | INSPIRE | |||
| Zero Gradient Synchrotron | ANL | 1963-1979 | 12.5 GeV | INSPIRE | |||
| U-70 Proton Synchrotron | IHEP, Russia | 1967–presente | Anillo circular (perímetro alrededor de 1,5 km) | Proton | 70 GeV | INSPIRE | |
| Proton Synchrotron | CERN | 1959–presente | Anillo circular (628 metros alrededor) | Proton | 26 GeV | Se utiliza para alimentar ISR (hasta 1984), SPS, LHC, AD | INSPIRE |
| Proton Synchrotron Booster | CERN | 1972-presente | Sincrotrón circular | Protons | 1.4 GeV | Solía alimentar PS, ISOLDE | INSPIRE |
| Super Proton Synchrotron | CERN | 1976-presente | Sincrotrón circular | Protones y iones | 450 GeV | COMPASS, OPERA e ICARUS en Laboratori Nazionali del Gran Sasso | INSPIRE |
| Alternating Gradient Synchrotron | BNL | 1960-present | Anillo circular (808 metros) | Proton (no polarizado y polarizado), deuterono, helio-3, cobre, oro, uranio | 33 GeV | J/ Iberia, muon neutrino, CP violation in kaons, injects heavy ions and polarized protons into RHIC | INSPIRE |
| Proton Synchrotron (KEK) | KEK | 1976 a 2007 | Anillo circular | Proton | 12 GeV | ||
| COSY | Juelich, Alemania | 1993–present | Anillo circular (183.47 m) | Protones, Deuteronos | 2.88 GeV | El legado del programa experimental de física de hadrones en COSY | INSPIRE |
| ALBA | Cerdañola del Vallés, España | 2011–present | Anillo circular (270 m) | Electrones | 3 GeV | INSPIRE | |
| Sirius | São Paulo State, Brazil | 2018–present | Anillo circular (518,4 m) | Electrones, Au, Sn, TiO2 | 3 GeV | INSPIRE | |
| Australian Synchrotron | Monash University, Melbourne | 2007–presente | Anillo circular (216 m) | Electrones | 3 GeV | INSPIRE |
Aceleradores de objetivo fijo
Aceleradores más modernos que también se ejecutaron en modo de objetivo fijo; a menudo, también se habrán ejecutado como colisionadores o partículas aceleradas para su uso en colisionadores construidos posteriormente.
Aceleradores de hadrones de alta intensidad (fuentes de mesones y neutrones)
| Aceleración | Ubicación | Años de celebración operación | Forma y tamaño | Partícula acelerada | Kinetic Energy | Notas y descubrimientos hechos | Enlace INSPIRE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| High Current Proton Accelerator Los Alamos Neutron Science Center (originally Los Alamos Meson Physics Facility) | Laboratorio Nacional Los Álamos | 1972–Presente | Linear (800 m) y Circular (30 m) | Protons | 800 MeV | Neutron materials research, proton radiography, high energy neutron research, ultra cold neutrons | INSPIRE |
| PSI, HIPA High Intensity 590 MeV Proton Accelerator | PSI, Villigen, Switzerland | 1974 hasta la fecha | 0.8 MeV CW, 72 MeV Inyector 2,
590 MeV Ringcyclotron | Protons | 590 MeV, 2,4 mA, = 1,4 MW | Potencia de haz más alta, utilizada para la producción de mesón y neutrones con aplicaciones en la ciencia de materiales | INSPIRE |
| TRIUMF Ciclotrón | TRIUMF, Vancouver BC | 1974 hasta la fecha | Circular | H-ion | 500 MeV | El ciclotrón más grande del mundo, a 17.9m | INSPIRE |
| Fuente de neutrones ISIS | Rutherford Appleton Laboratory, Harwell Science and Innovation Campus,
Oxfordshire, Reino Unido | 1984–presente | H- Linac seguido por el protón RCS | Protons | 800 MeV | INSPIRE | |
| Fuente de Neutron | Oak Ridge National Laboratory | 2006–Presente | Linear (335 m) y Circular (248 m) | Protons | 800 MeV – 1 GeV | Produce los rayos de neutrones más intensos del mundo para la investigación científica y el desarrollo industrial. | INSPIRE |
| J-PARC RCS | Tōkai, Ibaraki | 2007–Presente | Triangular, 348m circunference | Protons | 3 GeV | Usado para ciencias materiales y de la vida y entrada a J-PARC anillo principal | INSPIRE |
Aceleradores de electrones y hadrones de baja intensidad
| Aceleración | Ubicación | Años de celebración operación | Forma y tamaño | Acelerada partícula | Kinetic Energy | Experimentos | Notas | Enlace INSPIRE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Antiproton Accumulator | CERN | 1980 a 1996 | Estudio de diseño | INSPIRE | ||||
| Coleccionista de antiprotones | CERN | 1986 a 1996 | Antiprotones | Estudio de diseño | INSPIRE | |||
| Nuclotron | JINR | 1992-presente | Anillo circular | iones protones y pesados | 12.6 GeV (protones), 4.5 Gev/n (hijos pesados) | INSPIRE | ||
| Antiproton Decelerator | CERN | 2000–presente | Anillo de almacenamiento | Protones y antiprotones | 26 GeV | ATHENA, ATRAP, ASACUSA, ACE, ALPHA, AEGIS | Estudio de diseño | INSPIRE |
| Anillo antiprotones de baja energía | CERN | 1982 a 1996 | Antiprotones | PS210 | Estudio de diseño | INSPIRE | ||
| Cambridge Electron Accelerator | Universidad de Harvard y MIT, Cambridge, MA | 1962-1974 | 236 pies de diámetro sincrotron | Electrones | 6 GeV | |||
| SLAC Linac | SLAC National Accelerator Laboratory | 1966–present | 3 km de acelerador lineal | Electron/ Positron | 50 GeV | Repetidamente actualizado, utilizado para alimentar PEP, SPEAR, SLC y PEP-II. Ahora se divide en secciones de 1 km alimentando LCLS, FACET & LCLS-II. | INSPIRE | |
| Fermilab Booster | Fermilab | 1970–presente | Sincrotrón circular | Protons | 8 GeV | MiniBooNE | INSPIRE | |
| Inyector principal de Fermilab | Fermilab | 1995–presente | Sincrotrón circular | Protones y antiprotones | 150 GeV | MINOS, MINERVA, NOVA | INSPIRE | |
| Anillo principal de Fermilab | Fermilab | 1970–1995 | Sincrotrón circular | Protones y antiprotones | 400 GeV (hasta 1979), 150 GeV | |||
| Electron Synchrotron de Frascati | Laboratori Nazionali di Frascati | 1959-? (decomisado) | Sincrotrón circular 9m | Electron | 1.1 GeV | |||
| Bates Linear Accelerator | Middleton, MA | 1967–2005 | 500 MeV recirculado linac y anillo de almacenamiento | Electrones polarizados | 1 GeV | INSPIRE | ||
| Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF) | Thomas Jefferson National Accelerator Facility, Newport News, VA | 1995–presente | 6 GeV recirculado linac (recientemente actualizado a 12 GeV) | Electrones polarizados | 6–12 GeV | DVCS, PrimEx II, Qweak, GlueX | Primer despliegue a gran escala de la tecnología RF superconductora. | INSPIRE |
| ELSA | Physikalisches Institut der Universität Bonn, Germany | 1987–presente | Sincrotrón y camilla | electrones | 3.5 GeV | BGOOD,
Cristal Barril | INSPIRE | |
| MAMI | Mainz, Alemania | 1975–Presente | Microtrón de pista multinivel | Electrones polarizados | 1.5 Acelerador GeV | A1 – Electron Scattering, A2 – Fotones Reales, A4 – Violación de Paridad, X1 – Radiación de rayos X | INSPIRE | |
| Tevatron | Fermilab | 1983 a 2011 | Superconducting circular synchrotron | Protons | 980 GeV | INSPIRE | ||
| Acelerador lineal universal (UNILAC) | GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research, Darmstadt, Germany | 1974–Presente | Linear (120 m) | Hiones de todos los elementos naturales | 2–11.4 MeV/u | INSPIRE | ||
| Schwerionensynchrotron (SIS18) | GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research, Darmstadt, Germany | 1990-Presente | Sincrotrón con circunferencia de 271 m | Hiones de todos los elementos naturales | U: 50–1000 MeV/u Ne: 50–2000 MeV/u p: 4,5 GeV | INSPIRE | ||
| Anillo de almacenamiento experimental (ER) | GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research, Darmstadt, Germany | 1990-Presente | Hiones de todos los elementos naturales | 0,005 – 0,5 GeV/u | ||||
| J-PARC Anillo principal | Tōkai, Ibaraki | 2009–Presente | Triangular, 500m de diámetro | Protons | 30 GeV | J-PARC Hadron Experimental Facility, T2K | También puede proporcionar 8 haz GeV | INSPIRE |
| Fuente de Neutron de baja energía (LENS) | Indiana University, Bloomington, Indiana (USA) | 2004–Presente | Linear | Protons | 13 MeV | SANS, SESAME, MIS | LENS Website Archived 2019-09-28 en la máquina Wayback | |
| Cornell BNL ERL Test Accelerator (CBETA) | Cornell University, Ithaca / NY (USA) | 2019–Presente | linac de recuperación de energía con cavidades SRF, 4 vueltas y todas las vigas en un campo fijo alternando la rejilla de los imanes permanentes | Electrones | 150 MeV | Un prototipo de instalación para Electron Ion Colliders | INSPIRE |
Colisionadores
Colisionadores electrón-positrón
| Aceleración | Ubicación | Años de celebración operación | Forma y circunferencia | Electron energía | Positron energía | Experimentos | Notable Discoveries | Enlace INSPIRE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AdA | LNF, Frascati, Italia; Orsay, France | 1961-1964 | Circular, 3 metros | 250 MeV | 250 MeV | Touschek effect (1963); first e+e− interacciones registradas (1964) | INSPIRE | |
| Princeton-Stanford (e−e−) | Stanford, California | 1962-1967 | Dos cuerdas, 12 m | 300 MeV | 300 MeV | e−e− interacciones | ||
| VEP-1 (e−e−) | INP, Novosibirsk, Soviet Union | 1964-1968 | Dos, 2,70 m | 130 MeV | 130 MeV | e−e− dispersión; Efectos radiantes QED confirmados | INSPIRE | |
| VEPP-2 | INP, Novosibirsk, Soviet Union | 1965-1974 | Circular, 11,5 m | 700 MeV | 700 MeV | OLYA, CMD | producción multihadron (1966), e+e−→φ (1966), e+e−→γ (1971) | INSPIRE |
| ACO | LAL, Orsay, France | 1965-1975 | Circular, 22 m | 550 MeV | 550 MeV | ***0, K+K−,φ3C, μ+μ−, M2N y DM1 | Estudios Vector Meson; luego ACO fue utilizado como fuente de luz sincrotron hasta 1988 | INSPIRE |
| SPEAR | SLAC | 1972-1990(?) | Circular | 3 GeV | 3 GeV | Marcos I, Marcos II, Marcos III | Discovery of Charmonium states and Tau lepton | INSPIRE |
| VEPP-2M | BINP, Novosibirsk | 1974 a 2000 | Circular, 17.88 m | 700 MeV | 700 MeV | ND, SND, CMD-2 | e+e− secciones transversales, decaimientos radiativos de ρ, ω, y φ mesons | INSPIRE |
| DORIS | DESY | 1974 a 1993 | Circular, 300m | 5 GeV | 5 GeV | ARGUS, Crystal Ball, DASP, PLUTO | Oscilación en neutral B mesons | INSPIRE |
| PETRA | DESY | 1978-1986 | Circular, 2 km | 20 GeV | 20 GeV | JADE, MARK-J, CELLO, PLUTO, TASSO | Descubrimiento del gluón en tres eventos jet | INSPIRE |
| CESR | Cornell University | 1979–2002 | Circular, 768m | 6 GeV | 6 GeV | CUSB, CHESS, CLEO, CLEO-2, CLEO-2.5, CLEO-3 | Primera observación de B decaimiento, incansable y "pingüino radiante" B decaimientos | INSPIRE |
| PEP | SLAC | 1980-1990(?) | Mark II | INSPIRE | ||||
| SLC | SLAC | 1988–1998(?) | Adición a SLAC Linac | 45 GeV | 45 GeV | SLD, Mark II | Primer colider lineal | INSPIRE |
| LEP | CERN | 1989-2000 | Circular, 27 km | 104 GeV | 104 GeV | Aleph, Delphi, Opal, L3 | Sólo 3 luz (m ≤ mZ/2) neutrinos de interacción débil existen, implicando sólo tres generaciones de quarks y leptons | INSPIRE |
| BEPC | Beijing, China | 1989 a 2004 | Circular, 240m | 2.2 GeV | 2.2 GeV | Espectrometer de Beijing (I y II) | INSPIRE | |
| VEPP-4M | BINP, Novosibirsk | 1994– | Circular, 366m | 6.0 GeV | 6.0 GeV | KEDR | Medición precisa de masas psi-meson, física de dos fotones | |
| PEP-II | SLAC | 1998–2008 | Circular, 2,2 km | 9 GeV | 3.1 GeV | BaBar | Discovery of CP violation in B meson system | INSPIRE |
| KEKB | KEK | 1999-2009 | Circular, 3 km | 8.0 GeV | 3.5 GeV | Belle | Discovery of CP violation in B meson system | |
| DA NegotiatNE | LNF, Frascati, Italia | 1999–presente | Circular, 98m | 0.7 GeV | 0.7 GeV | KLOE | Coliciones de cangrejo-waista (2007) | INSPIRE |
| CESR-c | Cornell University | 2002 a 2008 | Circular, 768m | 6 GeV | 6 GeV | CLEO-c | INSPIRE | |
| VEPP-2000 | BINP, Novosibirsk | 2006– | Circular, 24.4m | 1.0 GeV | 1.0 GeV | SND, CMD-3 | Vigas redondas (2007) | |
| BEPC II | Beijing, China | 2008– | Circular, 240m | 1.89 GeV | 1.89 GeV | Espectrometer de Beijing III | ||
| VEPP-5 | BINP, Novosibirsk | 2015– | ||||||
| ADONE | LNF, Frascati, Italia | 1969 a 1993 | Circular, 105m | 1.5 GeV | 1.5 GeV | |||
| TRISTAN | KEK | 1987–1995 | Circular, 3016m | 30 GeV | 30 GeV | |||
| SuperKEKB | KEK | 2016– | Circular, 3 km | 7.0 GeV | 4.0 GeV | Belle II |
Colisionadores de hadrones
| Aceleración | Ubicación | Años de celebración operación | Forma y tamaño | Partículas collided | Beam energía | Experimentos | INSPIRE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Intersección de anillos de almacenamiento | CERN | 1971–1984 | Anillos circulares (948 m alrededor) | Proton/ Proton | 31.5 GeV | INSPIRE | |
| SuperProton Synchrotron/SppS | CERN | 1981–1984 | Anillo circular (6,9 km alrededor) | Proton/ Antiproton | 270–315 GeV | UA1, UA2 | INSPIRE |
| Tevatron Corre I | Fermilab | 1992-1995 | Anillo circular (6,3 km alrededor) | Proton/ Antiproton | 900 GeV | CDF, D0 | INSPIRE |
| Tevatron Corrección II | Fermilab | 2001–2011 | Anillo circular (6,3 km alrededor) | Proton/ Antiproton | 980 GeV | CDF, D0 | INSPIRE |
| Collider de hierro pesado relativo (RHIC) modo protón polarizado | Laboratorio Nacional Brookhaven, Nueva York | 2001–presente | Anillos hexagonales (3.8 km circunferencia) | Polarized Proton/ Proton | 100–255 GeV | PHENIX, STAR | INSPIRE |
| Collider de hierro pesado relativo (RHIC) Modo de iones | Laboratorio Nacional Brookhaven, Nueva York | 2000–presente | Anillos hexagonales (3.8 km circunferencia) | d-197 Au 79+; 63 | 3.85–100 GeV por núcleo | STAR, PHENIX, BRAHMS, PHOBOS | INSPIRE |
| Gran Colisionador de Hadrones (LHC) modo protón | CERN | 2008–presente | Anillos circulares (27 km circunferencia) | Proton/ Proton | 6.8 TeV (Diseño: 7 TeV) | ALICE, ATLAS, CMS, LHCb, LHCf, TOTEM | INSPIRE |
| Gran Colisionador de Hadrones (LHC) Modo de iones | CERN | 2010–present | Anillos circulares (27 km circunferencia) | 208 Pb 82+–208 Pb 82+; Proton...208 | 2.76 TeV por núcleo | ALICE, ATLAS, CMS, LHCb | INSPIRE |
Colisionadores electrón-protón
| Aceleración | Ubicación | Años de celebración operación | Forma y tamaño | Electron energía | Proton energía | Experimentos | Enlace INSPIRE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| HERA | DESY | 1992-2007 | Anillo circular (6336 metros alrededor) | 27.5 GeV | 920 GeV | H1, ZEUS, HERMES experimento, HERA-B | INSPIRE |
Fuentes de luz
Aceleradores hipotéticos
Además de los aceleradores reales enumerados anteriormente, hay aceleradores hipotéticos a menudo utilizados como ejemplos hipotéticos o proyectos optimistas por los físicos de partículas.
- Eloisatron (Eurasiatic Long Intersecting Storage Accelerator) fue un proyecto de INFN dirigido por Antonio Zichichi en la Fundación Ettore Majorana y Centro de Cultura Científica en Erice, Sicilia. El centro de la energía de masa estaba previsto para ser 200 TeV, y el tamaño estaba previsto para abarcar partes de Europa y Asia.
- Fermitron Fue un acelerador dibujado por Enrico Fermi en un notepad en la década de 1940 proponiendo un acelerador en órbita estable alrededor de la Tierra.
- El undulator radiation collider es un diseño para un acelerador con una energía central de masa alrededor de la escala GUT. Sería una semana de luz y requeriría la construcción de un enjambre de Dyson alrededor del Sol.
- Planckatron es un acelerador con una energía central de masa del orden de la escala Planck. Se estima que el radio del Planckatron tendría que ser aproximadamente el radio de la Vía Láctea. Se necesitaría tanta energía para correr que sólo podría ser construido por al menos una civilización Kardashev Tipo II.
- Arguiblemente también en esta categoría cae el Zevatrón, una fuente hipotética para los rayos cósmicos ultra-alta-energía observados.
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