Akcelerator LEP



Slowo LEP pochodzi od pierwszych liter angielskiej nazwy akceleratora - Large Electron Positron collider. Jest to najwiekszy na swiecie akcelerator przeciwbieznych wiazek e+e-. Zaleta takiego akceleratora sa bardzo czyste warunki eksperymentalne, w porownaniu z analogicznymi urzadzeniami zderzajacymi hadrony.

LEP zostal zbudowany w sierpniu 1989r. (plany budowy zatwierdzono w 1981r., a wiercenie podziemnego tunelu rozpoczeto w 1983r.) w Europejskim Laboratorium Czastek Elementarnym (CERN) pod Genewa. Laboratorium to zostalo zalozone w roku 1952 i prowadzone sa tam badania oddzialywan w zderzeniach czastek elementarnych o wysokiej energii.

Historia akceleratora LEP.

Na akceleratorze LEP zainstalowane sa cztery wielkie eksperymenty:

ALEPH (``An Apparatus for LEP pHysics'') ,
DELPHI (``Detector with ELectron, Photon and Hadron Identification'') ,
L3 (``Letter of intent. no. 3'') ,
OPAL (``Omni Purpose Apparatus for LEP'') .


Tunel akceleratora o dlugosci blisko 27 km (najdluzszy na swiecie) znajduje sie na glebokosci od 40 do 175 m pod powierzchnia ziemi. Ze wzgledu na warunki geologiczne jego plaszczyzna nachylona jest pod katem 1.4 stopnia wzgledem poziomu.

Schemat LEP-u
Polozenie geograficzne - mapa
Polozenie geograficzne - zdjecie satelitarne
Polozenie geograficzne - zdjecie lotnicze
Pociag sluzacy do transportu w tunelu

Schemat LEP-u, z uwzglednieniem poczatkowych stopni przyspieszania, przedstawiony jest na rysunku. Wstepnie elektrony i pozytony sa przyspieszane w 2 akceleratorach liniowych LIL i EPA (odpowiednio do energii 200 MeV i 600 MeV) i 2 kolowych PS i SPS (3.5 GeV i 20 GeV). Nastepnie, juz w LEP-ie, ponad 500 nadprzewodzacych wnek rezonansowych, przyspiesza czastki do koncowych energii (obecnie 91.2 GeV). Ponadto na rysunku uwzgledniono inne akceleratory CERN-u sluzace do przyspieszania protonow, antyprotonow, a takze ciezkich jonow.

Akcelerator liniowy przyspieszajacy elektrony i pozytony do 600 MeV
Tunel akceleratora PS
Tunel akceleratora SPS

Wiazki elektronow i pozytonow skladaja sie z 8 peczkow o dlugosci ok. 2 cm, rownomiernie rozlozonych na calym obwodzie. Wiazki prowadzone sa rownolegle do siebie (przez kilka tysiecy magnesow) i przecinaja sie tylko w 4 punktach, gdzie umieszczone sa detektory (ALEPH, DELPHI, L3 i OPAL) . Zderzenia wiazek zachodza co 11 mikrosekund.

W pierwszej fazie projektu, nazywanej LEP1 (lata 89-95), akcelerator pracowal przy energii w obszarze masy bozonu Zo, (energia w srodku masy Ecm = 91.2 GeV). W tym czasie kazdy z czterech eksperymentow zarejestrowal ponad 3.5 mln przypadkow Zo (juz pod koniec 1989 roku liczba bozonow Zo zarejestrowanych na LEP-ie przekroczyla o rzad wielkosci wczesniejsza swiatowa statystyke tych czastek). Dzieki tak duzym probkom danych, ich czystosci oraz bardzo dokladnemu pomiarowi energii wiazek, wykonano szereg precyzyjnych pomiarow parametrow MS, co umozliwilo testy tego modelu z dokladnoscia siegajaca jednego promila.

Program fizyczny drugiej fazy LEP2 zapoczatkowanej w 1995 r. obejmuje, oprocz uzupelnienia testow modelu standardowego przy wyzszych energiach, poszukiwanie nowych procesow i czastek, przewidywanych w szczegolnosci przez teorie supersymetryczne. W fazie tej stopniowo podnoszona jest energia, od 130 GeV w 1995 r. do 204 GeV w 1999 r. (obecnie dane sa zbierane przy Ecm = 184 GeV).

Program fizyczny LEP2 obejmuje m.in.:

W porownaniu z LEP1, LEP2 charakteryzuja stosunkowo niskie wartosci przekrojow czynnych, dlatego otrzymane probki beda mialy nizsza statystyke. Oczekuje sie np. 45000 przypadkow W+W-.

Fotografie LEP-u.




Strona glowna DELPHI Budowa detektora DELPHI Najwazniejsze wyniki DELPHI Ciekawe przypadki DELPHI



Home I'M LOST! Back



  • Last update: Krzysztof Cieslik
  • Pytania i uwagi : mailto:cieslik@hpdel1.ifj.edu.pl