SLAC , acronimo di Stanford Linear Accelerator Center , laboratorio nazionale statunitense di acceleratori di particelle per la ricerca in fisica delle particelle ad alta energia e fisica delle radiazioni di sincrotrone, situato a Menlo Park, California. Un esempio di Big Science post-Seconda Guerra Mondiale, SLAC è stata fondata nel 1962 ed è gestita dalla Stanford University per il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti. Le sue strutture sono utilizzate da scienziati di tutti gli Stati Uniti e di tutto il mondo per studiare i costituenti fondamentali della materia. SLAC ospita l'acceleratore lineare più lungo (linac) del mondo, una macchina lunga 3,2 km (2 miglia) che può accelerare gli elettroni a energie di 50 gigaelettronvolt (GeV; 50 miliardi di elettronvolt).
Il concetto del linac elettronico multi-GeV SLAC si è evoluto dal successo dello sviluppo di linac elettronici più piccoli presso la Stanford University, che è culminato nei primi anni '50 in una macchina da 1.2 GeV. Nel 1962 i piani per la nuova macchina, progettata per raggiungere 20 GeV, furono autorizzati e il linac di 3,2 km fu completato nel 1966. Nel 1968 gli esperimenti allo SLAC fornirono la prima prova diretta, basata sull'analisi dei modelli di dispersione osservati quando Gli elettroni energetici del linac potevano colpire protoni e neutroni in un bersaglio fisso, per la struttura interna (cioè i quark) all'interno di protoni e neutroni. Richard E. Taylor dello SLAC ha condiviso il Premio Nobel per la fisica 1990 con Jerome Isaac Friedman e Henry Way Kendall del Massachusetts Institute of Technology (MIT) per la conferma del modello a quark della struttura delle particelle subatomiche.
La capacità di ricerca dello SLAC è stata aumentata nel 1972 con il completamento dello Stanford Positron-Electron Asymmetric Rings (SPEAR), un collisore progettato per produrre e studiare le collisioni elettrone-positrone a energie di 2,5 GeV per fascio (successivamente aggiornato a 4 GeV). Nel 1974 i fisici che lavoravano con SPEAR riportarono la scoperta di un nuovo sapore più pesante di quark, che divenne noto come "fascino". Burton Richter dello SLAC e Samuel CC Ting del MIT e Brookhaven National Laboratory hanno ricevuto il Premio Nobel per la fisica nel 1976 in riconoscimento di questa scoperta. Nel 1975 Martin Lewis Perl studiò i risultati degli eventi di annichilazione elettrone-positrone che si verificavano negli esperimenti SPEAR e concluse che era coinvolto un nuovo parente pesante dell'elettrone, chiamato tau. Perl e Frederick Reines dell'Università della California, Irvine,ha condiviso il premio Nobel per la fisica nel 1995 per i loro contributi alla fisica della classe leptonica delle particelle elementari, a cui appartiene la tau.
SPEAR è stato seguito da un acceleratore di particelle a fascio in collisione più grande e ad alta energia, il Positron-Electron Project (PEP), che ha iniziato a funzionare nel 1980 e ha aumentato le energie di collisione elettrone-positrone a un totale di 30 GeV. Quando il programma di fisica delle alte energie allo SLAC è stato spostato su PEP, l'acceleratore di particelle SPEAR è diventato una struttura dedicata per la ricerca sulla radiazione di sincrotrone. SPEAR ora fornisce fasci di raggi X ad alta intensità per studi strutturali di una varietà di materiali, che vanno dalle ossa ai semiconduttori.
Il progetto Stanford Linear Collider (SLC), che divenne operativo nel 1989, consisteva in ampie modifiche al linac originale per accelerare elettroni e positroni a 50 GeV ciascuno prima di inviarli in direzioni opposte intorno a un loop di 600 metri (2.000 piedi) di magneti. Le particelle caricate in modo opposto sono state lasciate entrare in collisione, il che ha portato a un'energia di collisione totale di 100 GeV. L'aumentata energia di collisione caratteristica dell'SLC ha portato a determinazioni precise della massa della particella Z, il vettore neutro della forza debole che agisce sulle particelle fondamentali.
Nel 1998 la Stanford linac iniziò ad alimentare PEP-II, una macchina composta da un anello di positroni e un anello di elettroni costruiti uno sopra l'altro nel tunnel PEP originale. Le energie dei fasci sono sintonizzate per creare mesoni B, particelle che contengono il quark inferiore. Questi sono importanti per comprendere la differenza tra materia e antimateria che dà origine al fenomeno noto come violazione di CP.
