Большо́й адро́нный колла́йдер, сокращённо БАК — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов и изучения продуктов их соударений. Построен в ЦЕРНе, находящемся около Женевы, на границе Швейцарии и Франции.
Ускори́тель заря́женных части́ц — класс устройств для получения заряженных частиц высоких энергий. Самые крупные ускорители являются дорогостоящими комплексами требующими международного сотрудничества. К примеру, Большой адронный коллайдер в ЦЕРН представляющий собой кольцо длиной почти 27 километров является результатом работы десятков тысяч учёных из более чем ста стран.
Синхротро́н — один из типов резонансных циклических ускорителей. Характеризуется тем, что в процессе ускорения частиц орбита пучка остаётся постоянного радиуса, а ведущее магнитное поле поворотных магнитов, определяющее этот радиус, возрастает во времени. Кроме того, остаётся постоянной частота ускоряющего электрического поля. Понятно, что для пучков ультрарелятивистских частиц период обращения определяется только длиной орбиты, и поскольку она не изменяется, то нет необходимости изменять частоту электрического поля. Поэтому все резонансные циклические ускорители лёгких частиц, а также высокоэнергетические протонные и ионные машины, такие как LHC и Тэватрон — это синхротроны. В синхротроне достигнуты энергии около 6,5 ТэВ для протонов (LHC) и более 100 ГэВ для электронов (LEP). Дальнейшее повышение энергии в электронных синхротронах требует сильного увеличения их размеров вследствие огромных потерь энергии на излучение. Потеря энергии за один оборот пропорциональна 4-й степени энергии частиц: W ~ E4/R.
Эдвин Маттисон Макмиллан — американский физик и химик, широко известный учёный своего времени, работал в разных областях знания. Внёс значительный вклад в химию трансурановых элементов. Открыл принцип автофазировки. Создал первый электронный синхротрон, синхроциклотрон. Руководил Национальной лабораторией имени Лоуренса в 1958—1973. Нобелевская премия по химии (1951).
W- и Z-бозо́ны — фундаментальные частицы, переносчики слабого взаимодействия. Их открытие считается одним из главнейших успехов Стандартной модели физики элементарных частиц.
Влади́мир Ио́сифович Ве́кслер — советский физик-экспериментатор, профессор. Основоположник ускорительной техники в СССР, создатель синхрофазотрона ОИЯИ. Член-корреспондент АН СССР (1946), академик АН СССР (1958), академик-секретарь Отделения ядерной физики АН СССР (1963—1966). Лауреат Ленинской премии и Сталинской премии первой степени.
Циклотро́н — резонансный циклический ускоритель нерелятивистских тяжёлых заряженных частиц, в котором частицы движутся в постоянном и однородном магнитном поле, а для их ускорения используется высокочастотное электрическое поле неизменной частоты.
Национа́льная ускори́тельная лаборато́рия SLAC — одна из семнадцати национальных лабораторий Министерства энергетики США, оператором которой является Стэнфордский университет, осуществляющий исследования по программе Агентства по науке Министерства энергетики США.
Линейный ускоритель — ускоритель заряженных частиц, в котором, в отличие от циклических ускорителей, частицы проходят ускоряющую структуру однократно.
ALICE — одна из шести экспериментальных установок, сооружённых на Большом адронном коллайдере в CERN. Она оптимизирована для изучения столкновений тяжёлых ионов, в частности столкновений ядер Pb-Pb при энергии в системе центра масс 2,76 ТэВ на нуклон. Согласно проведённым на ALICE измерениям, температуры и плотности энергии возникающей при этом ядерной материи оказалось достаточной для рождения кварк-глюонной плазмы, то есть состояния в котором кварки и глюоны находятся в состоянии деконфайнмента.
Сильноточный импульсный ускоритель ионов. Основная задача — формирование и ускорение пучков ионов высокой плотности.
Синхрофазотро́н — резонансный циклический ускоритель с неизменной в процессе ускорения длиной равновесной орбиты. Чтобы частицы в процессе ускорения оставались на той же орбите, изменяется как ведущее магнитное поле, так и частота ускоряющего электрического поля. Последнее необходимо, чтобы пучок приходил в ускоряющую секцию всегда в фазе с высокочастотным электрическим полем. В том случае, если частицы ультрарелятивистские, частота обращения при фиксированной длине орбиты не меняется с ростом энергии, и частота ВЧ-генератора также должна оставаться постоянной. Такой ускоритель уже называется синхротроном.
Милтон Стэнли Ливингстон — американский физик, совместно с Эрнестом Лоуренсом создавший первый циклотрон (1930), автор многих пионерских работ в области физики ускорителей.
Ускоритель FFAG — тип резонансного циклического ускорителя, в котором сочетаются признаки циклотрона и современного синхротрона. Другое название FFAG — кольцевой фазотрон.
Микротро́н — тип резонансных циклических ускорителей электронов. В микротроне ведущее магнитное поле и частота ускоряющего поля постоянны, однако период обращения сгустка на каждом обороте изменяется, так чтобы каждый раз частицы приходили в ускоряющий зазор в правильной фазе высокочастотного электрического поля.
Принцип автофазировки — закон, обеспечивающий стабильность частицы в резонансном циклическом ускорителе в продольном направлении. Принцип был сформулирован В. И. Векслером (1944) и независимо Макмилланом (1945) и позволил создавать синхроциклотроны, а позже синхротроны для ускорения релятивистских частиц, что было невозможно в классическом циклотроне.
Дональд Вильям Керст — американский физик, известный как создатель первого бетатрона, автор многих пионерских идей в физике ускорителей, а также работ в области ядерной физики, физики плазмы, медицинской физики.
Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета — исследовательское учреждение Белоруссии.
Владимир Александрович Тепляков — советский учёный в области физики ускорителей, изобретатель высокочастотной квадрупольной фокусировки в линейных ускорителях. Заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации (1995), профессор, доктор технических наук. Почётный гражданин города Протвино.
AWAKE в ЦЕРНе — это эксперимент для подтверждения принципа плазменного ускорения электронов с использованием пучка протонов высокой энергии в качестве драйвера, создающего кильватерный след. Его цель — ускорить сгусток электронов (витнесс) с энергией от 15 до 20 МэВ до нескольких ГэВ на небольшом расстоянии путём создания высокого темпа ускорения, до 1 ГэВ/м. Используемые в настоящее время ускорители частиц используют для ускорения стандартные или сверхпроводящие ВЧ-резонаторы, но они ограничены градиентом ускорения порядка 100 МэВ/м.
