입자 물리학의 입자 가속기 목록

입자 물리학 실험에 사용되는 입자 가속기의 목록이다. 핵 물리학에서 사용됐으나 입자 물리학 분야를 구분할 때 포함됐던 초기의 입자 가속기도 포함한다. 최근 가속기 단지에는 일반적으로 여러 가속기가 있지만, 결과물이 실험에 직접 사용된 가속기만 포함한다.

 초기 가속기 
초기 가속기는 모두 가속 목표물이 고정된 단일 빔을 사용했다. 대부분 작동 방식이 간단하며 가속기가 저렴하고, 실시한 실험 중 이름이 붙여지지 않은 것도 많다.

 사이클로트론 

 가속기 위치 작동시기 형태 가속한
입자 운동에너지 상세 설명 9 인치 사이클로트론 캘리포니아 대학교 버클리 1931년 원형 H 1.0 MeV 이론을 증명함. 11 인치 사이클로트론 캘리포니아 대학교 버클리 1932년 원형 양성자 1.2 MeV 27 인치 사이클로트론 캘리포니아 대학교 버클리 1932-1936 원형 중수소 4.8 MeV 중수소-핵 상호 작용을 조사함. 37 인치 사이클로트론 캘리포니아 대학교 버클리 1937-1938 원형 중수소 8 MeV 많은 동위 원소를 발견함. 60 인치 사이클로트론 캘리포니아 대학교 버클리 1939-1962[1] 원형 중수소 16 MeV 많은 동위 원소를 발견함. 88 인치 사이클로트론 버클리 래드 연구소, 현재 로런스 버클리 국립연구소 1961– 현재 원형 (등시성) 수소를 우라늄으로 MeV ~ GeV 많은 동위 원소를 발견하고 두 입자의 발견을 확인함. 1979년 세계 최초로 단일 빔으로 방사능 테스트를 수행하고, 그 이후 대부분의 미국 우주선의 부품 및 재료를 테스트함. 184 인치 사이클로트론 버클리 래드 연구소 1942-1993 원형 다양함 MeV ~ GeV 우라늄 동위 원소 분리 연구에 쓰임. 캘루트론 Y-12 시설(영어판), 오크리지 국립연구소, 테네시주 1943년 "말발굽" 우라늄 핵 맨해튼 계획을 위해 우라늄-235 동위 원소를 분리하는 데 사용됨. 제2차 세계 대전 후에는 의료 및 기타 동위 원소 분리에 사용됨. 95 인치 사이클로트론 하버드 사이클로트론 연구소(영어판) 1949-2002 원형 양성자 160 MeV 핵 물리학에 사용되고(1949 ~ 1961), 2002년까지 임상 양성자 치료 개발에 사용됨. JULIC 율리히 연구 센터(영어판), 독일 1967–현재 원형 양성자, 중수소 75 MeV 현재 COSY 및 조사 목적의 사전 가속기로 사용됨.
[1] 60 인치 사이클로트론의 자성 봉과 리턴 요크(return yoke)는 나중에 UC Davis로 옮겨져 현재까지 사용되고 있는 76인치 동시의 사이클로트론에 통합되었다.

 기타 초기 가속기 유형 
 가속기 위치 작동
시기 형태 및 크기 가속된
입자 운동 에너지 상세 설명 선형입자가속기 아헨 공과대학교, 독일 1928년 선형 빔라인 이온 50 keV 이론을 증명함. 콕크로프트와 월턴의정전기 가속기 캐번디시 연구소 1932년 콕크로프트-월턴 발전기(영어판) 문서를 참조. 양성자 0.7 MeV 최초 인공 핵분열을 함. (리튬 핵) 베타트론 시에멘스-슈케르트(영어판), 독일 1935년 원형 전자 1.8 MeV 이론을 증명함.

 싱크로트론 
 가속기 위치 작동시기 형태 및 크기 가속된입자 운동 에너지 상세설명 INSPIRE 링크코스모트론(영어판)BNL1953–1968원형 링
(둘레 72m)양성자3.3 GeVV 입자(영어판)를 발견했고, 중입자를 최초 인공으로 합성함.INSPIRE버밍엄 싱크로트론버밍엄 대학교1953–1967양성자1 GeV베바트론(영어판)로런스 버클리 국립연구소1954-1970"레이스 트랙"양성자6.2 GeV기묘 입자(영어판)를 실험, 반양성자와 반중성자를 발견했고, 공명 현상을 발견함.INSPIRE베바랙(영어판), 슈퍼하이랙(SuperHILAC) 선형 가속기와 베바트론을 합친 가속기로런스 버클리 국립연구소1970-1993"레이스 트랙" 이후의 선형 가속기충분히 안정적인 모든 핵이 가속될 수 있음압력이 가해진 핵의 상태에 대해 관측함. 암을 조사할 때 종양에 이온을 넣음.INSPIRESaturne사클레, 프랑스3 GeVINSPIRE싱크로패소트론(영어판)두브나, 러시아1957 12월 – 200310 GeVINSPIRE무 변화도 싱크로트론(영어판)ANL1963–197912.5 GeVINSPIREU-70 양성자 싱크로트론(영어판)IHEP, 러시아1967–현재원형 링
(둘레 약 1.5km)양성자70 GeVINSPIRE양성자 싱크로트론(영어판)유럽 입자 물리 연구소(CERN)1959–현재원형 링(둘레 628m)양성자26 GeV1984년까지 ISR, SPS, LHC, AD에 공급하는 데 사용됨.INSPIRE양성자 싱크로트론 가속 장치(영어판)CERN1972–현재원형 싱크로트론양성자1.4 GeVPS, ISOLDE에 공급하는 데 사용됨.INSPIRE슈퍼 양성자 싱크로트론(영어판)유럽 입자 물리 연구소1976–현재원형 싱크로트론양성자와 이온450 GeVCOMPASS, OPERA, 그리고 Laboratori Nazionali del Gran Sasso의 ICARUS 프로젝트에 사용.INSPIRE교류 기울기 싱크로트론(영어판)BNL1960-현재양성자 링(둘레 808m)양성자 (편광과 비편광), 중수소, 헬륨-3, 구리, 금, 우라늄33 GeVJ/ψ, 뮤온 중성미자, 케이온에서의 CP 대칭성 깨짐, RHIC에 중이온을 주입하고 양성자를 편광화시킴.INSPIRE양성자 싱크로트론(영어판) (KEK)KEK1976–2007원형 링양성자12 GeVCOSY율리히, 독일1993–현재원형 링(183.47m)양성자, 중수소2.88 GeVCOSY에서의 실험적인 강입자 물리학 프로그램의 유산INSPIREALBA세르다뇰라델발례스, 카탈루냐2011–현재원형 링(270m)전자3 GeV

 고정 목표물 가속기 
더 현대적인 가속기는 가속 목표물을 고정한 상태에서도 작동된다. 충돌기로 다시 작동시킬 수 있고, 또는 그 후에 세워진 충돌기에서 가속된 입자로도 작동시킬 수 있다.

 고강도 강입자 가속기 (중성자 및 중성자 소스) 
가속기 위치 작동
시기 형태 및 크기 가속 된
입자 운동 에너지 상세
설명 INSPIRE 링크 로스 앨러모스 중성자 과학 센터(영어판)의 고전류 양성자 가속기 (원래 로스 앨러모스 중입자 물리학 시설) 로스앨러모스 국립 연구소 1972– 현재 선형(800m)과 원형 (30m) 양성자 800MeV 중성자 재료 연구, 양성자 방사선 촬영, 고 에너지 중성자 연구, 초저온 중성자 INSPIRE PSI, HIPA 고강도 590 MeV 양성자 가속기 바울 쉐러 연구소(영어판), 빌리겐, 스위스 1974-현재 0.8 MeV CW,
72 MeV 주입기 2,
590 MeV 링사이클로트론 양성자 590 MeV, 2.4 mA, = 1.4 MW 재료 과학 응용 분야에서 중간자와 중성자 생산에 사용되는 최고 빔 전력을 지님. INSPIRE TRIUMF 사이클로트론 TRIUMF, 밴쿠버 BC 1974-현재 원형 H- 이온 500 MeV 세계에서 가장 큰 사이클로트론, 17.9m INSPIRE ISIS 중성자 소스(영어판) 러더 포드 애플 턴 연구소, 칠튼 ,
옥스포드 셔, 영국 1984– 현재 H- 선형가속기에 이은 양성자 RCS 양성자 800MeV INSPIRE 파쇄 중성자 소스(영어판) 오크 리지 국립 연구소 2006– 현재 선형(335m)과원형(248m) 양성자 800MeV
-1 GeV 과학 연구 및 산업 개발을 위해 세계에서 가장 강력한 펄스 중성자 빔을 생성함. INSPIRE J-PARC(영어판) RCS 이바라키 현 도카이 2007– 현재 삼각형
(둘레 348m) 양성자 3 GeV 재료 및 생명 과학 및 J-PARC 메인 링 입력에 사용 INSPIRE

 전자 및 저강도 강입자 가속기 
가속기위치작동 시기형태 및 크기가속된 입자운동 에너지실험상세 설명INSPIRE 링크반양성자 축적기(영어판)
(Antiproton Accumulator)CERN1980-1996도안 연구INSPIRE반양성자 축적기(영어판)(Antiproton collector)CERN1986-1996반양성자도안 연구INSPIRE반양성자 감속기(영어판)CERN2000–현재저장 링양성자와 반양성자26 GeVATHENA, ATRAP, ASACUSA, ACE, ALPHA, AEGIS도안 연구INSPIRE저에너지 반양성자 링(영어판)CERN1982-1996반양성자PS210도안 연구INSPIRE캠브리지 전자 가속기하버드 대학교, MIT, 매사추세츠주의 케임브리지1962-1974236 ft 지름의 싱크로트론전자6 GeVSLAC 선형 가속기SLAC 선형 가속기 센터1966–현재3 km 선형 가속기전자와
양전자50 GeV계속 업그레이드됨. PEP, SPEAR, SLC, PEP-II에 공급하는 데 사용됨. 현재는 1km 구간으로 분할되어 LCLS, FACET & LCLS-II를 공급함.INSPIRE페르미 연구소 가속 장치페르미 연구소1970–현재원형 싱크로트론양성자8 GeVMiniBooNEINSPIRE페르미 연구소 주요 주입기페르미 연구소1995–현재원형 싱크로트론양성자와 반양성자150 GeVMINOS, MINERνA, NOνAINSPIRE페르미 연구소 주요 링페르미 연구소1970–1995원형 싱크로트론양성자와 반양성자400 GeV (1979까지), 150 GeV
(이후)프라스카티 전자 싱크로트론프라스카티 국립 연구소(영어판), 프라스카티1959–? (해체됨)9m 원형 싱크로트론전자1.1 GeV베이츠 선형 가속기미들턴, 매사추세츠주1967–2005500 MeV
선형 가속기와 저장 링을 재순환편광된 전자1 GeVINSPIRE연속적 전자 빔 가속기 시설
(CEBAF)토마스 제퍼슨 국립 가속기 시설(영어판), 뉴포트 뉴스, 버지니아주1995–현재6 GeV
선형 가속기를 재순환 (최근 12 GeV로 업그레이드)편광된 전자6-12 GeVDVCS, PrimEx II, Qweak, GlueX초전도 RF 기술의 최초 대형 사용INSPIREELSA본 대학교 물리학 연구소, 독일1987–현재싱크로트론과 직선 구간(편광된) 전자3.5 GeV크리스탈 배럴INSPIRE마인츠 마이크로트론(영어판)마인츠, 독일1975–현재다단계의 레이스트랙 마이크로트론편광된 전자1.5 GeVA1 - 전자 분산, A2 - 진짜 양성자, A4 - 대칭성 깨짐, X1 - X-Ray 방출INSPIRE테바트론(영어판)페르미 연구소1983–2011초전도 원형 싱크로트론양성자980 GeVINSPIRE유니버셜 선형 가속기(영어판) (UNILAC)GSI 헬름홀츠 중이온 연구소, 다름슈타트, 독일1974–현재선형 (120 m)모든 자연 원소의 이온2-11.4  MeV/uINSPIRE슈에리오넨 싱크로트톤
(SIS18)GSI 헬름홀츠 중이온 연구소, 다름슈타트, 독일1990–현재271m 둘레 싱크로트론모든 자연 원소의 이온U: 50-1000 MeV/uNe: 50-2000 MeV/up: 4,5 GeVINSPIRE실험 저장 링 (ESR)GSI 헬름홀츠 중이온 연구소, 다름슈타트, 독일1990–현재모든 자연 원소의 이온0.005 – 0.5  GeV/uJ-PARC(영어판) 주요 링이바라키현 도카이촌2009–현재삼각형, 지름 500m양성자30 GeVJ-PARC 강입자 실험 시설, T2K8 GeV 빔을 공급 가능INSPIRE저에너지 중성자 소스(LENS)인디애나 대학교 (미국)2004–현재선형양성자13 MeVSANS, SESAME, MISLENS 웹사이트 코넬 BNL ERL 실험 가속기 (CBETA)코넬 대학교, 이타카 / 뉴욕 (미국)2019–현재SRF 구멍, 4개의 턴, 모든 빔이 영구 자석의 대안 경사 격자장(場) 위에 고정되어 있는 에너지 회복 선형 가속기전자150 MeV전자 이온 충돌기의 견본 시설INSPIRE

 충돌기 

 전자-양전자 충돌기 
{| class="wikitable"
!가속기
!위치
!작동
시기
!형태와
지름
!전자
에너지
!양전자
에너지
!실험
!발견
!INSPIRE 링크
|- align="center"
|AdA(영어판)
|LNF, 프라스카티, 이탈리아; 오르세, 프랑스
|1961–1964
|원형, 3 미터
|250 MeV
|250 MeV
|
|토셰크(Touschek) 효과 (1963); 최초로 기록된 e+e− 상호작용 (1964)
|INSPIRE
|- align="center"
|프린스턴-스탠포드(e−e−)
|스탠포드, 캘리포니아
|1962–1967
|링 2개, 12 m
|300 MeV
|300 MeV
|
|e−e− 상호작용
|
|- align="center"
|VEP-1 (e−e−)
|INP(영어판), 노보시비르스크, 소련
|1964–1968
|링 2개, 2.70 m
|130 MeV
|130 MeV
|
|e−e− 분산; QED 방사능 작용이 확인됨.
|INSPIRE
|- align="center"
|VEPP-2
|INP, 노보시비르스크, 소련
|1965–1974
|원형, 11.5 m
|700 MeV
|700 MeV
|OLYA, CMD
|다중 강입자 발생 (1966), e+e−→φ  (1966), e+e−→γγ (1971)
|INSPIRE
|- align="center"
|ACO
|LAL, 오르세, 프랑스
|1965–1975
|원형, 22 m
|550 MeV
|550 MeV
|ρ0, K+K−,φ3C, μ+μ−, M2N, DM1
|벡터 중입자 연구. 당시 ACO는 1988년까지 싱크로트론 빛 소스로 사용됨.
|INSPIRE
|- align="center"
|SPEAR(영어판)
|SLAC
|1972-1990(?)
|원형
|3 GeV
|3 GeV
|Mark I, Mark II, Mark III
|차르모늄(Charmonium) 상태의 발견
|INSPIRE
|- align="center"
|VEPP-2M
|BINP, 노보시비리스크
|1974–2000
|원형, 17.88 m
|700 MeV
|700 MeV
|ND, SND, CMD-2
|e+e− 단면, ρ, ω, φ 중입자의 반감기
|INSPIRE
|- align="center"
|DORIS(영어판)
|DESY
|1974–1993
|원형, 300m
|5 GeV
|5 GeV
|ARGUS, 크리스탈 볼, DASP, PLUTO
|중성인 B 중입자의 진동
|INSPIRE
|- align="center"
|PETRA(영어판)
|DESY
|1978–1986
|원형, 2 km
|20 GeV
|20 GeV
|JADE,  MARK-J, CELLO, PLUTO, TASSO
|세 개의 제트 현상에서 글루온을 발견함.
|INSPIRE
|- align="center"
|CESR(영어판)
|코넬 대학교
|1979–2002
|원형, 768m
|6 GeV
|6 GeV
|CUSB, CHESS, CLEO, CLEO-2, CLEO-2.5, CLEO-3
|B 반감기의 최초 관측, 참이 아닌(charmless) "방사성 펭귄"(radiative penguin) B 반감기
|INSPIRE
|- align="center"
|PEP
|SLAC
|1980-1990(?)
|
|
|
|Mark II
|
|INSPIRE
|- align="center"
|SLC
|SLAC
|1988-1998(?)
|SLAC 선형가속기의 추가
|45 GeV
|45 GeV
|SLD, Mark II
|최초 선형 충돌기
|INSPIRE
|- align="center"
|거대 전자-양전자 충돌기(영어판)(LEP)
|CERN
|1989–2000
|원형, 27 km
|104 GeV
|104 GeV
|알레프, 델파이, 오팔, L3
|약한 상호작용을 하는 중성미자가 가벼운 3개만 존재해서
(m ≤ mZ/2) , 쿼크와 경입자에는 오직 3개의 세대가 있다는 것을 나타냄.
|INSPIRE
|- align="center"
|BEPC(영어판)
|중국
|1989–2004
|원형, 240m
|2.2 GeV
|2.2 GeV
|베이징 스펙트로미터(I, II)
|
|INSPIRE
|- align="center"
|VEPP-4M
|BINP, 노보시비리스크
|1994-
|원형, 366m
|6.0 GeV
|6.0 GeV
|KEDR
|프사이 중입자의 질량과 2개의 광자 물리학의 정확한 측정
|
|- align="center"
|PEP-II
|SLAC
|1998–2008
|원형, 2.2 km
|9 GeV
|3.1 GeV
|BaBar
|B 중입자 체계에서 CP 위반을 발견함.
|INSPIRE
|- align="center"
|KEKB(영어판)
|KEK
|1999–2009
|원형, 3 km
|8.0 GeV
|3.5 GeV
|Belle
|B 중입자 체계에서 CP 위반을 발견함.
|
|- align="center"
|DAΦNE(영어판)
|LNF, 프라스카티, 이탈리아
|1999-현재
|원형, 98m
|0.7 GeV
|0.7 GeV
|KLOE
|크랩-웨이스트 충돌 (2007)
|INSPIRE
|- align="center"
|CESR-c(영어판)
|코넬 대학교
|2002–2008
|원형, 768m
|6 GeV
|6 GeV
|CHESS, CLEO-c
|
|INSPIRE
|- align="center"
|VEPP-2000(영어판)
|BINP, 노보시비리스크
|2006-
|원형, 24.4m
|1.0 GeV
|1.0 GeV
|SND, CMD-3
|원형 빔 (2007)
|
|- align="center"
|BEPC II(영어판)
|중국
|2008-
|원형, 240m
|1.89 GeV
|1.89 GeV
|베이징 스펙트로미터 III
|
|
|- align="center"
|VEPP-5(영어판)
|BINP, 노보시비리스크
|2015-
|
|
|
|
|
|
|- align="center"
|ADONE(영어판)
|LNF, 프라스카티, 이탈리아
|1969-1993
|원형, 105m
|1.5 GeV
|1.5 GeV
|
|
|
|- align="center"
|[[TRISTAN|TRISTAN''']](영어판)|KEK
|1987-1995
|원형, 3016m
|30 GeV
|30 GeV
|
|
|
|- align="center"
|SuperKEKB(영어판)|KEK
|2016-
|원형, 3 km
|7.0 GeV
|4.0 GeV
|Belle II
|
|
|}

 강입자 충돌기 
가속기 위치 작동
시기 형태 및 크기 충돌
입자 빔 에너지 실험 INSPIRE
링크 교차 저장 링(영어판)(Intersecting
Storage Rings) CERN 1971-
1984 원형 링(둘레 948m) 양성자/양성자 31.5 GeV INSPIRE 슈퍼 양성자 싱크로트론(영어판)/ SpS CERN 1981-
1984 원형 링(둘레 6.9 km) 양성자/반양성자 270-315 GeV UA1, UA2 INSPIRE 테바트론(영어판)I번째 실험 페르미 연구소 1992-
1995 원형 링(둘레 6.3 km) 양성자/반양성자 900 GeV CDF, D0 INSPIRE 테바트론II번째 실험 페르미 연구소 2001- 2011 원형 링(둘레 6.3 km) 양성자/반양성자 980 GeV CDF, D0 INSPIRE 상대론적 중이온 충돌기(영어판)(RHIC)편광 양성자 모드 브룩헤이븐 국립연구소, 뉴욕 2001- 현재 육각 링 (3.8 km 둘레) 편광된 양성자/양성자 100-255 GeV PHENIX, STAR INSPIRE 상대론적 중이온 충돌기(RHIC)이온 모드 브룩헤이븐 국립연구소, 뉴욕 2000 ~ 현재 육각 링 (3.8 km 둘레) d-197Au79+;
63Cu29+-63Cu29+;
63Cu29+-197Au79+;
197Au79+-197Au79+;
238U92+-238U92+ 핵당3.85-100 GeV STAR, PHENIX, BRAHMS, PHOBOS INSPIRE 대형 강입자 충돌기 (LHC) 양성자 모드 CERN 2008 ~ 현재 원형 링(27 km 둘레) 양성자/양성자 6.5 TeV(설계: 7 TeV) ALICE, ATLAS, CMS, LHCb, LHCf, TOTEM INSPIRE 대형 강입자 충돌기 (LHC) 이온 모드 CERN 2010–현재 원형 링 (27 km 둘레) 208Pb82+-208Pb82+;
양성자-208Pb82+ 핵당 2.76 TeV ALICE, ATLAS, CMS, LHCb INSPIRE

 전자-양성자 충돌기 
가속기 위치 작동
시기 형태
및 크기 전자
에너지 양성자에너지 실험 INSPIRE 링크 HERA(영어판) DESY 1992 ~ 2007 원형 링(둘레 6336 미터) 27.5 GeV 920 GeV H1, ZEUS, HERMES 실험, HERA-B INSPIRE

 빛 소스 

 가상 가속기 
위에 나열된 실제 가속기 외에도 입자 물리학 자들이 가상의 예나 낙관적인 프로젝트로 자주 사용하는 가상 가속기가 있다.

 엘로이새트론(Eloisatron, Eurasiatic Long Intersecting Storage Accelerator)은 시칠리아 에리스의 에토레 마요라나 기구와 과학 문화 센터(영어판)는 안토니오 지키키(Antonio Zichichi)가 이끄는 INFN 프로젝트이다. 질량 중심 에너지는 200 TeV로 계획되었으며, 크기는 유럽과 아시아의 일부에 걸쳐 계획되었다.
 페르미트론(Fermitron)은 1940년대에 엔리코 페르미가 메모에 스케치한 가속기로서, 페르미는 지구 주위를 안정적으로 도는 가속기를 제안했다.
 언듈레이터 방사 충돌기[1704.04469] The Undulator Radiation Collider: An Energy Efficient Design For A $\sqrt{s}=10^{15}$ GeV Collider는 GUT 스케일 주위에 질량 중심 에너지를 갖는 가속기 설계이다. 이것은 길이가 몇 광초여야 하고, 태양 주위에 다이슨구를 건설하는 조건에 만족해야 한다.
 플랑카트론'''은 플랑크 척도 정도의 질량 중심 에너지를 가진 가속기이다. 플랑카트론의 반지름은 은하수의 반지름과 비슷해야 할 것으로 추정된다. 이 가속기를 작동시키는 데 카르다쇼프 유형 II 문명만 건설할 수 있을 정도로 많은 에너지가 필요할 것이다.[1503.01509] SETI at Planck Energy: When Particle Physicists Become Cosmic Engineers
 초고 에너지 우주선 관측을 위한 가상 소스인 제바트론도 있다.

 각주 

 외부 링크 
 주디 골드헤이버. 1992년 10월 9일. 베바랙의 40년 동안의 역사적 발견 기록 
 입자 데이터 그룹의 고에너지 충돌기 매개 변수
 전 세계의입자 가속기
 로렌스와 그의 실험실  - 로렌스 리버모어 국립 연구소의 가속기 물리학 초기 역사
 가속기의 간략한 역사 및 검토 (11 페이지, PDF 파일)
 시간에 따른 SLAC 빔라인 
 SLAC의 Mark 가속기 및 감지기
 Lawson, JD (1997), "초기 영국 싱크로트론, 비공식적 역사 ", [2009년 5월 17일 접속]
 TRIUMF 사이클로트론에 대한 몇 가지 간단한 사실

분류:입자 가속기
분류:물리학에 관한 목록