SLAC , acrônimo de Stanford Linear Accelerator Center , laboratório nacional de aceleradores de partículas dos EUA para pesquisa em física de partículas de alta energia e física de radiação síncrotron, localizado em Menlo Park, Califórnia. Um exemplo da Big Science pós-Segunda Guerra Mundial, o SLAC foi fundado em 1962 e é administrado pela Universidade de Stanford para o Departamento de Energia dos Estados Unidos. Suas instalações são usadas por cientistas dos Estados Unidos e de todo o mundo para estudar os constituintes fundamentais da matéria. O SLAC abriga o maior acelerador linear (linac) do mundo - uma máquina de 3,2 km (2 milhas) de comprimento que pode acelerar elétrons a energias de 50 gigaelétron volts (GeV; 50 bilhões de elétron volts).
O conceito do linac de elétrons SLAC multi-GeV evoluiu a partir do desenvolvimento bem-sucedido de linacs de elétrons menores na Universidade de Stanford, que culminou no início dos anos 1950 em uma máquina de 1,2 GeV. Em 1962, os planos para a nova máquina, projetada para atingir 20 GeV, foram autorizados, e o linac de 3,2 km foi concluído em 1966. Em 1968, experimentos no SLAC forneceram a primeira evidência direta - com base na análise dos padrões de espalhamento observados quando em alta elétrons de energia do linac foram autorizados a atingir prótons e nêutrons em um alvo fixo - para a estrutura interna (isto é, quarks) dentro de prótons e nêutrons. Richard E. Taylor do SLAC dividiu o Prêmio Nobel de Física de 1990 com Jerome Isaac Friedman e Henry Way Kendall do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) pela confirmação do modelo de quark da estrutura de partículas subatômicas.
A capacidade de pesquisa do SLAC foi aumentada em 1972 com a conclusão dos Anéis Assimétricos Pósitron-Eletron Stanford (SPEAR), um colisor projetado para produzir e estudar colisões elétron-pósitron com energias de 2,5 GeV por feixe (posteriormente atualizado para 4 GeV). Em 1974, físicos que trabalhavam com SPEAR relataram a descoberta de um novo e mais pesado sabor de quark, que ficou conhecido como “encanto”. Burton Richter, do SLAC, e Samuel CC Ting, do MIT e do Laboratório Nacional de Brookhaven, receberam o Prêmio Nobel de Física em 1976 em reconhecimento a essa descoberta. Em 1975, Martin Lewis Perl estudou os resultados dos eventos de aniquilação elétron-pósitron ocorrendo em experimentos SPEAR e concluiu que um novo parente pesado do elétron - chamado tau - estava envolvido. Perl e Frederick Reines, da Universidade da Califórnia, Irvine,compartilharam o Prêmio Nobel de Física de 1995 por suas contribuições para a física da classe de partículas elementares dos leptões, à qual o tau pertence.
SPEAR foi seguido por um acelerador de partículas de feixe de colisão maior e de energia mais alta, o Projeto Pósitron-Eletron (PEP), que começou a operar em 1980 e elevou as energias de colisão elétron-pósitron para um total de 30 GeV. Como o programa de física de alta energia no SLAC foi mudado para PEP, o acelerador de partículas SPEAR tornou-se uma instalação dedicada para pesquisa de radiação síncrotron. O SPEAR agora fornece feixes de raios-X de alta intensidade para estudos estruturais de uma variedade de materiais, desde ossos a semicondutores.
O projeto Stanford Linear Collider (SLC), que se tornou operacional em 1989, consistia em extensas modificações no linac original para acelerar elétrons e pósitrons a 50 GeV cada antes de enviá-los em direções opostas em torno de um loop de 600 metros (2.000 pés) de ímãs. As partículas com carga oposta colidiram, o que resultou em uma energia de colisão total de 100 GeV. A característica de energia de colisão aumentada do SLC levou a determinações precisas da massa da partícula Z, o portador neutro da força fraca que atua sobre as partículas fundamentais.
Em 1998, o Stanford linac começou a alimentar o PEP-II, uma máquina que consistia em um anel de pósitrons e um anel de elétrons construídos um acima do outro no túnel PEP original. As energias dos feixes são ajustadas para criar mésons B, partículas que contêm o quark bottom. Estes são importantes para entender a diferença entre matéria e antimatéria que dá origem ao fenômeno conhecido como violação de CP.
