SLAC , akronym av Stanford Linear Accelerator Center , USA: s nationella partikelacceleratorlaboratorium för forskning inom partikelfysik med hög energi och synkrotronstrålningsfysik, beläget i Menlo Park, Kalifornien. Ett exemplar av Big Science efter andra världskriget, SLAC grundades 1962 och drivs av Stanford University för US Department of Energy. Dess anläggningar används av forskare från hela USA och runt om i världen för att studera materiens grundläggande beståndsdelar. SLAC rymmer den längsta linjära acceleratorn (linac) i världen - en maskin som är 3,2 km lång som kan accelerera elektroner till energier på 50 gigaelektronvolt (GeV; 50 miljarder elektronvolt).
Konceptet för SLAC multi-GeV-elektronlinj utvecklades från den framgångsrika utvecklingen av mindre elektronlinor vid Stanford University, som kulminerade i början av 1950-talet i en 1,2-GeV-maskin. År 1962 godkändes planer för den nya maskinen, konstruerad för att nå 20 GeV, och linjen 3,2 km färdigställdes 1966. 1968 gav experiment vid SLAC de första direkta bevisen - baserat på analys av de spridningsmönster som observerades när höga energielektroner från linacen fick slå protoner och neutroner i ett fast mål - för inre struktur (dvs. kvarkar) i protoner och neutroner. Richard E. Taylor från SLAC delade 1990 Nobelpriset för fysik med Jerome Isaac Friedman och Henry Way Kendall från Massachusetts Institute of Technology (MIT) för bekräftelse av kvarkmodellen för subatomär partikelstruktur.
SLAC: s forskningskapacitet förstärktes 1972 med slutförandet av Stanford Positron-Electron Asymmetric Rings (SPEAR), en kollider som är utformad för att producera och studera elektron-positron-kollisioner vid energier på 2,5 GeV per stråle (senare uppgraderad till 4 GeV). 1974 rapporterade fysiker som arbetade med SPEAR upptäckten av en ny, tyngre smak av kvark, som blev känd som "charm". Burton Richter från SLAC och Samuel CC Ting från MIT och Brookhaven National Laboratory tilldelades Nobelpriset för fysik 1976 som ett erkännande av denna upptäckt. 1975 studerade Martin Lewis Perl resultaten av elektron-positronförintelseshändelser som inträffade i SPEAR-experiment och drog slutsatsen att en ny, tung släkting till elektronen - kallad tau - var inblandad. Perl och Frederick Reines vid University of California, Irvine,delade 1995 Nobelpriset för fysik för deras bidrag till fysiken i leptonklassen av elementära partiklar, som tau tillhör.
SPEAR följdes av en större kolliderande strålpartikelaccelerator med högre energi, Positron-Electron Project (PEP), som började fungera 1980 och höjde elektron-positron-kollisionsenergier till totalt 30 GeV. När fysikprogrammet med hög energi vid SLAC flyttades till PEP, blev SPEAR-partikelacceleratorn en dedikerad anläggning för synkrotronstrålningsforskning. SPEAR tillhandahåller nu röntgenstrålar med hög intensitet för strukturstudier av olika material, allt från ben till halvledare.
Stanford Linear Collider (SLC) -projektet, som togs i drift 1989, bestod av omfattande modifieringar av den ursprungliga linacen för att påskynda elektroner och positroner till 50 GeV vardera innan de skickades i motsatta riktningar runt en 600 meter lång slinga av magneter. De motsatt laddade partiklarna fick kollidera, vilket resulterade i en total kollisionsenergi på 100 GeV. Den ökade kollisionsenergikaraktären hos SLC ledde till exakta bestämningar av massan av Z-partikeln, den neutrala bäraren av den svaga kraften som verkar på grundläggande partiklar.
1998 började Stanford linac mata PEP-II, en maskin bestående av en positronring och en elektronring byggd ovanpå varandra i den ursprungliga PEP-tunneln. Strålarnas energier är inställda för att skapa B-mesoner, partiklar som innehåller bottenkvarken. Dessa är viktiga för att förstå skillnaden mellan materia och antimateria som ger upphov till det fenomen som kallas CP-kränkning.
