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Grand collisionneur électron-positon
le tunnel LEP un CERN, aujourd'hui, dans lequel les aimants sont logés LHC

Grand collisionneur électron-positon (LEP) Il a été l'un des plus grands des accélérateurs de particules jamais construit. Il a travaillé à CERN de Genève de 1989. Il était un anneau de stockage circulaire, 27 km de circonférence, construit dans un tunnel souterrain à la frontière entre Suisse et France, à Meyrin et Prevessin, qui est entré en collision électrons et positrons. Il a été désactivé en 2000 puis retiré pour faire place à la nouvelle Grand collisionneur de hadrons (LHC).

histoire

Lorsque le LEP a commencé à fonctionner en 1989 électrons et des positrons accélérés jusqu'à une énergie totale dans le centre de masse d'environ 91 GeV, suffisante pour la production de boson Z, dont il a précisément une masse d'environ 91 GeV. L'accélérateur a été mis à jour plus tard pour augmenter l'énergie maximale, l'amélioration de la précision des mesures au-dessus et Z bosons W± (Dont chacun a une masse d'environ 80 GeV), et permettant la recherche à tâtons boson de Higgs. L'énergie maximale de 209 GeV est en 2000.

LEP était basé, comme tous les grands accélérateurs circulaires au CERN, la technologie synchrotrons, combiné avec le principe de la matière-antimatière collision anneau proposé par Bruno Touschek en 1960. La conception de base de la machine géante était le même que son ada anello pionnier, construit en 1962[1], malgré les complications évidentes dues à l'échelle largement supérieure.

D'un point de vue physique de base, un collisionneur et+et- est à bien des égards préférables à d'autres alternatives, puisque l'événement anéantissement entre deux leptons Elle donne lieu à des produits de réaction relativement simples à analyser et à interpréter. Lors de la collision entre deux hadrons qui peut être protons, d'autre part, entre en jeu forte force, et les réactions ont lieu beaucoup plus complexe et la production de grandes essaims de particules de très qui compliquent la détection.

Grand collisionneur électron-positon
Un vieux cavités radiofréquences LEP, l'exposition à CERN

Malheureusement, la faible masse des électrons provoque un faisceau fortement accéléré de ces particules rayonnent une distance beaucoup rayonnement synchrotron, ou constamment perdre de l'énergie cinétique en le convertissant en Rayons X. Aux énergies atteintes par le LEP, remplacer constamment l'énergie perdue est devenu extrêmement difficile au cours des années, le tunnel a été Rempli au RF maximum possible cavités accélératrices, bien utilizzandone 344 pour pousser les poutres jusqu'à 104,5 GeV.[2] (Au début de la campagne expérimentale, ils avaient été installés seulement 128, et moins de puissance)[3].

Pour cette raison, il est probable que le LEP a atteint la limite maximale de la technologie de collisionneur électron-positon, puis, à la fin de 2000 Il a été arrêté et démonté pour permettre la construction du nouveau LHC dans son tunnel: cette machine utilise des protons, et en utilisant seulement huit cavité est par ailleurs limitée par la force de son des aimants d'entraînement, pas des capacités d'accélération.

détecteurs

LEP avait quatre détecteurs, construits sur les quatre points où les faisceaux de particules et antiparticules ont été croisés pour permettre collisions. Les quatre détecteurs du LEP étaient: Aleph, Delphes, Opal et L3.

résultats

Les résultats des expériences du LEP ont permis d'effectuer des mesures de précision et tester avec précision plusieurs des prédictions Modèle standard. Parmi les mesures les plus importantes, la majeure partie des boson Z et boson W, et la détermination du nombre de neutrino lumière.

A la fin de la prise de données, les données des quatre expériences du LEP ont donné des indications pour la présence éventuelle de boson de Higgs avec une masse proche de 115 GeV. Cependant, le signal était insuffisant pour déterminer les preuves expérimentales. Il est intéressant de noter que la valeur de la masse du signal observé à partir du LEP est également très proche de la valeur mesurée à LHC suite à la découverte de la particule.

notes

  1. ^ La physique nucléaire sous et nucléaire avec des accélérateurs
  2. ^ L'année dernière, la cavité superconducteurs Ils ont été délibérément poussé jusqu'à 123% de leur puissance nominale en cherchant les meilleures performances possibles: ([1])
  3. ^ Histoire en bref LEP: [2]