Laboratorio de acelerador lineal ⇐ Proyectos de artículos

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El '''Laboratoire de l'accélérateur linéaire (LAL)''' es un antiguo instituto de investigación de física de altas energías en Orsay, al sur de la capital francesa, París. Existió desde 1956 hasta 2019. El LAL construyó y operó varios aceleradores de partículas para electrones y positrones. Durante su existencia fue uno de los centros de física experimental de partículas y física de aceleradores más importantes de Francia. También contribuyó a la instrumentación del centro europeo de física de partículas CERN. Por primera vez en Europa se utilizó radiación sincrotrón para caracterizar materiales en los anillos de almacenamiento LAL.

== Historia y Actividades ==

=== Creación ===

En la década de 1950, la física nuclear experimental y la creciente física de altas energías eran áreas de investigación de gran actualidad. En este contexto, en 1954, el gobierno francés de Pierre Mendès France aprobó la financiación de dos aceleradores de partículas, uno de los cuales estaba destinado al Laboratorio Curie del Institut du Radium dirigido por Irène Joliot-Curie y el otro al departamento de física de la École Normale Supérieure de París (ENS, Rue d'Ulm), cuyo jefe era el físico nuclear Yves. Rocard. Ambos proyectos se realizaron en un mismo campus entre las ciudades de Orsay y Bures-sur-Yvette en el Vallée de Chevreuse|Valle de Chevreuse, al sur de París. El terreno fue adquirido en 1955 con la intención de crear una ampliación de la facultad científica de la Universidad de París. Joliot-Curie eligió un sincrociclotrón como principio técnico. El instituto correspondiente, inicialmente llamado ''Laboratoire Joliot-Curie'', pasó a llamarse posteriormente ''Institut de physique nucléaire d'Orsay'' (IPNO).

Rocard, por su parte, eligió el principio del acelerador lineal, o Linac para abreviar, para la instalación que se construirá bajo su dirección. Ya en 1950, la ENS del V distrito (París)|5. En el distrito de París se construyeron aceleradores lineales más pequeños. Además de Rocard, el responsable de la construcción fue Hans Halban, jefe del departamento de física nuclear de la ENS. La empresa CSF (Compagnie générale de télégraphie sans fil) desempeñó un papel clave en la construcción. Desde el inicio del proyecto, el instituto recibió el nombre de ''Laboratoire de l'accélérateur linéaire'' (LAL).

=== Instalaciones de la aceleradora ===

==== Acelerador lineal ====

Una ventaja clave de los linacs sobre los aceleradores de anillo es que la energía de partículas alcanzable por la máquina se puede aumentar gradualmente agregando secciones adicionales. Esta opción también se utilizó para el acelerador lineal LAL. El 24 de diciembre de 1958, comenzó la operación del haz en una primera etapa del linac con una energía electrónica de 3 MeV (electrón voltios). Un año después alcanzó los 165 MeV y en 1964, tras una mayor expansión, alcanzó los 1,3 GeV. Durante un breve período, el LAL ostentó el récord mundial de energía de partículas en aceleradores lineales de electrones. En 1968 se alcanzaron finalmente los 2,3 GeV. A partir de 1963, el Linac también pudo acelerar positrones, inicialmente hasta 250 MeV, más tarde hasta 1 GeV.

La instalación estaba equipada con espectrómetros para evaluar los procesos de dispersión y las reacciones nucleares y de partículas que allí se observan. Estos dispositivos se ampliaron a medida que el Linac se expandió y se adaptó al aumento de energías de las partículas. Al principio, los experimentos de dispersión de electrones se llevaron a cabo principalmente para investigar la estructura de los núcleos atómicos y los nucleones. Posteriormente, el aparato se desarrolló aún más para estudiar la desintegración de los mesones (inicialmente el mesón π, más tarde el mesón K|K y el mesón η) analizando los fotones y electrones producidos durante estos procesos. También se llevaron a cabo experimentos sobre electrodinámica cuántica.

La posibilidad de producir y acelerar positrones se creó inicialmente para determinar sus secciones transversales de dispersión y compararlas con las de los electrones. Posteriormente, el haz de positrones demostró ser muy útil para los aceleradores de anillos de colisión que se construyeron en LAL a partir de los años 1960.

A partir de 1985, el Linac se utilizó exclusivamente como inyector para los aceleradores anulares LAL. Finalmente se cerró el 19 de diciembre de 2003; Su desmantelamiento comenzó en 2004. Sin embargo, el instituto conservó su nombre.

==== Acelerador de anillo para física de partículas ====

En 1962, el primer colisionador positrón-electrón del mundo, el acelerador de anillo ADA ''(Anello di Accumulazione)'', desarrollado en el Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) italiano en Frascati bajo la dirección de Bruno Touschek, fue traído de Italia a Orsay y instalado en LAL, donde el acelerador lineal le sirvió de inyector. La operación ADA en Orsay, que duró hasta 1964, dio como resultado la observación de las primeras colisiones electrón-positrón y el descubrimiento del efecto Touschek.

En 1965, un anillo de almacenamiento de colisionador llamado ACO (Anneau de Collisions d'Orsay) entró en funcionamiento en LAL, que había sido desarrollado en colaboración con el centro de investigación del CEA (Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternativas) en la cercana Saclay. Con ACO se pudieron observar colisiones entre electrones y positrones con un centro de energía de masa de 1,1 GeV. La instalación proporcionó nuevos conocimientos importantes sobre la física de los aceleradores y se utilizó en el campo de la física de partículas para realizar mediciones novedosas de mesones vectoriales. Hasta 1975 se utilizaron en él un total de seis detectores de partículas, incluido el primero del mundo con un campo magnético longitudinal.

En una sala experimental construida en 1964 con planta circular y techo arqueado hacia arriba, llamada "Iglú" por su forma exterior, se puso en funcionamiento en 1975 el anillo de almacenamiento DCI ("Dispositif de Collision dans l'Igloo", "dispositivo de colisión en el iglú"). Para la física de partículas, los tres detectores DCI funcionaban en 1976 y 1984. Durante este tiempo, se detectaron casi nueve millones de mesones J/ψ con el DCI, más que en cualquier otro lugar del mundo en ese momento.

En junio de 1983 se puso en funcionamiento en ACO un láser de electrones libres (FEL). Fue el segundo FEL del mundo y el primero en el rango de longitud de onda visible, así como el primer FEL en un anillo de almacenamiento.

==== Fuentes de radiación sincrotrón ====

En 1973, se implementó una idea de la espectroscopista Yvette Cauchois mediante la instalación de una línea de luz en ACO para utilizar radiación sincrotrón. ACO se convirtió así en el primer anillo de almacenamiento en Europa donde fue posible la investigación con radiación sincrotrón. Esto dio origen al ''Laboratoire pour l'Utilisation du Rayonnement Électromagnétique'' (LURE). Se separó organizativamente del LAL en 1985.

En 1985, se suspendió el programa de física de partículas en el DCI, tras lo cual el anillo sólo se utilizó para investigaciones con radiación sincrotrón.

En 1987 se puso en funcionamiento un nuevo anillo de almacenamiento, Super-ACO, diseñado específicamente para el uso de radiación sincrotrón. Super-ACO, como DCI, fue impulsado por positrones y albergaba 20 líneas de luz, incluyendo seis con onduladores (undulador (sincrotrón), que fueron utilizados por usuarios de Francia y del extranjero para aplicaciones en física atómica (física atómica y molecular), física de estado sólido (física de estado sólido y de superficie), así como para análisis de estructura cristalina. Un FEL entregó radiación coherente en el rango de longitud de onda desde la luz visible hasta la radiación ultravioleta cercana (ultravioleta (aprox. 300 nm).

ACO se cerró el 29 de abril de 1988. Super-ACO y DCI operaron hasta 2001. Su sucesor como fuente de radiación sincrotrón nacional francesa fue el sincrotrón SOLEIL, construido a pocos kilómetros de distancia,, que entró en funcionamiento en 2006.

El láser de electrones libres CLIO entró en funcionamiento en 1991 para espectroscopia de tiempo ultracorto y la investigación de procesos no lineales (óptica no lineal) con radiación infrarroja. Continúa en funcionamiento desde mayo de 2026.

En los años posteriores a 2010, LAL desarrolló, entre otras cosas, el fotoinyector PHIL y la fuente de rayos X compacta THOMX.

=== Otras actividades ===

El laboratorio participó en proyectos de investigación internacionales a gran escala en el campo de la física de partículas y aceleradores, incluso en otros países europeos, EE. UU., Japón y en el espacio. De 1980 a 1986, los físicos de aceleradores de LAL construyeron el inyector LIL para el anillo de almacenamiento LEP am CERN en el área de Ginebra. El departamento de aceleradores LAL también participó en el proyecto europeo
A partir de 1987, LAL también realizó investigaciones sobre temas que no implicaban el uso de aceleradores de partículas, particularmente en las áreas de astrofísica y cosmología.

=== Organización, personal ===

Cuando se fundó el laboratorio e inmediatamente después, investigadores y técnicos de la ENS trabajaron en el LAL. Posteriormente, y especialmente en sus últimos años, el laboratorio fue una Unité mixte de recherche (UMR) de la organización estatal de investigación CNRS (Centro nacional de la investigación científica) (dentro de la cual pertenecía al Institut national de physique nucléaire et de physique des particulas). IN2P3) y la universidad París Sur. En 2015, el LAL empleaba a unos 120 investigadores y 180 técnicos e ingenieros, lo que lo convierte en el mayor laboratorio del CNRS en el campo de la física de partículas y la cosmología.

El 1 de enero de 2020, el LAL se fusionó con el recién fundado ''Laboratoire de physique des deux infinis Irène Joliot-Curie'' (IJClab), una UMR apoyada por el CNRS/IN2P3, la Universidad de Paris-Saclay y la Université Paris Cité|Universidad de Paris-Cité. El IJClab se creó fusionando el LAL con otros cuatro institutos.

== Protección de monumentos, museo ==

Después de su desmantelamiento en 1988, el anillo de almacenamiento ACO no fue desmantelado, sino que permaneció en su ubicación. El 7 de marzo de 2002, el acelerador circular, sus cimientos, así como las paredes y el techo de la sala experimental fueron declarados monumento histórico. El 13 de marzo. En septiembre de 2013, la Sociedad Europea de Física declaró el complejo de aceleradores LAL y LURE "Sitio histórico EPS". El complejo fue la octava instalación en recibir este estatus.

La asociación ''Ciencias ACO'' existe desde 1993 y tiene como objetivo preservar la ACO y gestionar un museo que la haga accesible al público en general, especialmente a los escolares y estudiantes. https://www.wikidata.org/wiki/Q122878457 --> es accesible con cita previa y en ocasiones como las Jornadas Europeas del Patrimonio, la fiesta de comunicación científica Fête de la science organizada en los países francófonos o la Larga Noche de los Museos.

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|Autor=Jacques Haïssinski
|Title=Haz final para el acelerador de Orsay
|Colección=Correo del CERN
|Volumen=44
|Número=5
|Páginas=27
|Fecha=2004-06-07
|Idioma=es
|Online=[https://cerncourier.com/a/final-beam-fo ... celerator/ HTML] en ''cerncourier.com'', [https://repository.cern/records/r3gyb-9 ... p027-e.pdf PDF] [3,5 MB] en ''repository.cern''
|Recuperación=2026-05-01




|Autor=Nicolás Arnaud, Jacques Haïssinski
|Title=El complejo acelerador LAL-LURE, un nuevo sitio histórico de la EPS
|Colección=Noticias de Eurofísica
|Volumen=44
|Número=6
|Páginas=4–5
|Editor=Ciencias EDP
|Ubicación=Les Ulis
|Fecha=2013-12
|Idioma=es
|Online=[https://www.europhysicsnews.org/article ... tents.html página de inicio] y [https://www.europhysicsnews.org/article ... 3-44-6.pdf PDF] [4,8 MB] en ''europhysicsnews.org''
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|title=EPS Sitios Históricos – Complejo LAL LURE
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|title=1956-2016: l'IPNO et le LAL fêtent ensemble leurs 60 ans
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|title=Historia del LAL
|hrsg=Laboratoire de physique des deux infinis Irène Joliot-Curie, Instituto nacional de physique nucléaire et de physique des particulas
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|title=IJCLab un nuevo laboratorio
|hrsg=Laboratoire de physique des deux infinis Irène Joliot-Curie, Instituto nacional de physique nucléaire et de physique des particulas
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|fecha=2020-01-10
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|title=IJCLab: Descripción general
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|PA91000007
|Anillo de colisión de Orsay, situado en el Centro Universitario de Orsay




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|titel=Cronología – La historia de los aceleradores de partículas en el sitio del Laboratorio de Aceleradores Lineales (LAL)
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Categoría:Teilchenbeschleuniger
Categoría:Forschungsinstitut en Francia
Categoría:Naturwissenschaftliches Forschungsinstitut
Categoría:Erbaut en el año 1950 Jahren
Categoría:Organización (Departamento de Essonne)
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Categoría:Bures-sur-Yvette
Categoría:Forschungseinrichtungsgründung 1956
Categoría:Aufgelöst 2019
Categoría:Bildung y Forschung en la Isla de Francia

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