Super protonų sinchrotronas

Super protonų sinchrotronas ( arba SPS) – 6,9 km ilgio dalelių detektorius (sinchrotronas), esantis CERN laboratorijoje. Greitintuvas gali įgreitinti protonus iki maksimalios 450 GeV energijos, o švino jonus – iki 400 GeV. 1976 m. birželio 17 d. pradėjusį veikti SPS suprojektavo sero John Adams vadovaujama komanda.

SPS sudarytas iš 1317 kambario temperatūros elektromagnetų, iš kurių 744 – dipoliai, išlaikantys žiedu skriejančius dalelių pluoštus.

Istorija 

Pirmas 300 GeV įrenginio projektas pristatytas dar 1964 m., tačiau tai reikalavo naujos laboratorijos statybų. 1969 m. projekto direktoriumi buvo paskirtas John Adams. 1971 m. CERN taryba patvirtino specialios laboratorijos statybas, o J. Adams buvo paskirtas generaliniu Laboratorijos II direktoriumi, o pati laboratorija turėjo vos 4 darbuotojus. 1976 m. Laboratorija I ir Laboratorija II buvo apjungtos ir pervadintos į SPS skyrių.

Nors SPS iš pradžių buvo projektuojamas protonų greitinimui iki 300 GeV, buvo pastatytas daug galingesnis - paleidimo dieną protonus įgreitino iki 400 GeV energijos, nors pirmieji pluoštai į greitintuvą buvo įleisti dar 1976 m. balandžio 5 d. ir pasiekė 10 GeV energiją. Greitintuvas buvo naudojamas protonams, antirpotonams, elektronams, pozitronams (kurie buvo naudojami Didžiajam elektronų-pozitronų priešpriešinių srautų (LEP) greitintuve), švino jonams, sieros ir deguonies branduoliams greitinti. Pirmieji eksperimentai prasidėjo 1977 m.

1990 m. SPS ir LEP skyriai buvo sujungti į vieną SL skyrių. Sustabdžius LEP greitintuvą, skyriaus pavadinimo trumpinys liko tas pats (buvo „SPS ir LEP“, tapo „SPS ir LHC“).

Dabartis 

Šiuo metu Super protonų sinchrotronas naudojamas kaip galinis aukštos energijos protonų pluoštų šaltinis naujam CERN Didžiajam hadronų priešpriešinių srautų greitintuvui (LHC). SPS įgreitina protonus nuo 26 GeV iki 450 GeV, kurie galiausiai patenka į LHC. Nepaisant to, jog SPS yra LHC komplekso sudedamoji dalis, greitintuvu galima vykdyti ir atskirus nuo LHC tyrimus. Pvz., jis tiekia 400 GeV energijos protonų pluoštus fiksuoto taikinio eksperimentams COMPASS ir NA48.

SPS taip pat bus naudojamas neutrinų srautui sukurti, kuris bus detektuojamas italų Gran Sasso laboratorijoje, esančioje už 730 km nuo CERN.

Patobulinimas 

Jau yra siūlymu, jog 2015 m. LHC reikės patobulinimo jo skaisčiui padidinti. Tad tuo pačiu reikės patobulinti SPS. Atnaujinimas daugiausiai būtų skirtas detektoriaus, jau vadinamo Super-SPS, energijos padidinimui iki 1 TeV.

Pasiekimai 

Greitintuvas labiausiai pasižymėjo 1981 ir 1983 protonų-antiprotonų susidūrimų eksperimentuose UA1 ir UA2, kurių metu buvo atrasti W ir Z bozonai, o jų atradėjai Carlo Rubbia ir Simon van der Meer apdovanoti Nobelio fizikos premija 1984 metais.

SPS pasitarnavo kaip bandymų stendas naujoms greitintuvų fizikos idėjoms. 1999 m. greitintuvas buvo naudojamas elektronų debesėlio reiškiniui stebėti. 2004 m. buvo atliekami eksperimentai žalingiems netikėtų susidūrimų efektams naikinti

Šaltiniai

Nuorodos 
 AB-OP-SPS svetainė (SPS sekcijos eksplatavimo grupė) 
 SPS foto galerija 
 Apie SPS CERN svetainėje

CERN greitintuvai