LEP-törmäytin

CERNin LEP-tunneli on 27 kilometriä pitkä.

LEP-törmäytin oli hiukkaskiihdytin, joka toimi Cernin päälaitteistona 1989–2001. LEP on lyhenne sanoista Large electron-positron collider. Törmäytin rakennettiin Geneven länsipuolelle, Ranskan ja Sveitsin raja-alueelle 27 kilometriä pitkään maanalaiseen tunneliin 100 metrin syvyydelle. LEP:ssä oli käytössä neljä hiukkasilmaisinta: ALEPH, DELPHI, L3 ja OPAL.

LEP-törmäytin ajettiin alas vuonna 2001, jotta päästiin rakentamaan tilalle uutta Large Hadron Collideria.

Käyttö

Nimensä mukaisesti LEP:ssä suoritettiin elektronien ja positronien törmäytyksiä. Prosessia kutsutaan elektronien ja positronien annihilaatioksi, jossa positroni ja elektroni törmätessään katoavat ja niiden energia muuttuu virtuaaliseksi fotoniksi tai Z-bosoniksi. W-bosonipareja saatiin neutriinojen, fotonien ja Z-bosonien hiukkasten vaihdossa. Virtuaalihiukkaset eivät elä kauan ja ne hajaantuvat nopeasti muiksi alkeishiukkasiksi, joita voidaan havaita hiukkasilmaisimilla. Havaitut hiukkaset voitiin tunnistaa niiden energian, liikemäärän ja sähkövarauksen perusteella.

Vuonna 1989–1995 LEP:ssä kiihdytettiin elektroneita ja positroneita 45 GeV:n kokonaisenergiaan, mikä mahdollisti Z-bosoneiden tuoton. Myöhemmin, vuosina 1996–2000 laite saatiin tuottamaan myös W⁻–W⁺-bosonipareja. Törmäytyskokeissa saavutettiin parhaimmillaan 208 GeV:n massakeskipiste-energia.

Saavutukset

LEP-kokeissa saadut tulokset mahdollistivat monien Standardimallin suureiden tarkan arvon määrittelemisen. Tärkein LEP:n saavus oli Z- ja W-bosonien massojen määritys.

Aiheesta muualla

• CERN – LEP
• The Large Electron Positron Collider – LEP (Arkistoitu – Internet Archive)
• Cern Courier – The W and Z at LEP