美国托马斯杰斐逊国家加速器装置

加速器装备

美国托马斯杰斐逊国家加速器装置TJNAF（Thomas Jefferson National Accelerator Facility），俗称杰斐逊实验室（Jefferson Lab）或JLab，位于美国弗吉尼亚州纽波特纽斯（Newport News），是美国能源部科学局下属的国家实验室。

发展历史

1996年以前，它被称为连续电子束加速器装置（CEBAF），这一名称仍普遍用于JLab的主加速器。1996年5月24 日，CEBAF改为以美国政治家、思想家、哲学家、科学家、教育家，第三任美国总统托马斯·杰斐逊（Thomas Jefferson，1743-1826）名字命名的国家加速器装置。2006年6月1日起，它由东南大学研究协会和计算机科学公司组建的杰斐逊科学伙伴有限公司负责运行。

科学装置

1、连续电子束加速器装置（CEBAF）

JLab的主要研究装置是CEBAF加速器，它由一个极化电子源和一对长1400米的超导高频直线加速器组成。两个超导直线加速器由含有两个导向磁铁的弧形段将彼此连接起来。当电子束连续运行5个轨道后，其能量最高达到6 GeV。与西欧中心或费米国家实验室的经典环形的加速器形状相比，这一设计看起来类似田径场上的跑道。实际上，CEBAF是一个折叠起来的直线加速器。

2、12 GeV 升级改造

2004年4月19日，美国能源部宣布批准JLab开始规划一项耗资2.25亿美元的项目（后来增为3.1亿美元）。该项目包括将其CEBAF的能量从6 GeV提高到12 GeV，同时改进计算设备和建造第4个开展GlueX粒子物理实验的实验大厅D。

3、自由电子激光（FEL）

自由电子激光FEL（Free Electron Laser）提供强烈的，强大的激光束流，该束流能够调整到精确的颜色或波长。自由电子激光器在任何波长时吸收和释放能量，因为电子是从原子中释放出来的。这一主要特点使自由电子激光器比传统的激光被更精确地加以控制，产生以具有非常精确的脉冲形式的强烈的光。腔内缺乏激光介质使激光在非常高的功率水平运行，没有通常的腔热问题。

大事记

1984年8月，能源部提供CEBAF研究、开发和设计的最初资金，来自世界各地200多个机构的科学家、研究人员、工程师、教师和学生成立了CEBAF用户组。

1985年5月，Hermann Grunder 就任第一任所长；CEBAF采用超导电子加速技术。

1986年10月，美国国会下拨CEBAF建造资金。

1987年2月，CEBAF开始施工。

1988年1月，CEBAF一个低温单元，即含有2个超导高频加速腔的加速器的一节，首次成功地进行了测试，证明超导高频在CEBAF上的可行性。

1988年，能源部与东南部大学研究协会签订为期5年的CEBAF管理和运行合同。

1994年在CEBAF中的液氦冷却液首次变成超流体，使电子束稳定运行。CEBAF中的氦仍然为超流体，直到2001年飓风伊莎贝尔将中央氦液化器刮下来；7月1 日，第一个束流输送到C实验室大厅，标志着采用超导技术的第一个大型装置开始运行；7月24 日，第一个束流传送到C厅的靶。

1995年2月，CEBAF从极化枪输送第一个电子束；加速器达到设计能量4 GeV；5月10日，完成脉冲模式的设计能量；5月26日，4 GeV的脉冲输送到C厅中的靶；11月4日，实现设计的全部目标，一个稳定，五圈100 kW连续4 GeV的光束输送到C厅；CEBAF，美国航天局和Digiray公司授予反向几何X射线微探头工作R&D 100大奖。该系统被用来发现炼油厂管道的裂纹和腐蚀；10月开始调试数据；11月15日，第一个物理实验开始在C厅取数据。

1996年5月24 日，在实验室揭幕仪式上CEBAF改名为托马斯杰斐逊国家加速器装置（JLab）。

1996年6月11日，自由电子激光开始建造。

1996年5月19日，应用研究中心破土动工。

1998年6月17日，自由电子激光在155瓦时获第一束光 – 是现有功率记录的28倍；5圈4 GeV3个束流分开到所有3个实验室大厅；弗吉尼亚州和弗吉尼亚科学博物馆指定JLab所长Hermann A. Grunder为年度杰出科学家。

1999年7月15日，红外示范自由电子激光器超过1 kW设计指标，达到1.72 kW；安装第二个极化电子枪促进了物理计划。

2001年发布关于项目的概念设计前报告，将CEBAF加速器的能量升级至12 GeV并兴建第四个实验大厅；红外演示自由电子激光器7月12日达到2.1 kW的最高产量，是原设计目标的两倍多；自由电子激光升级施工开始，以达到10千瓦红外线和1千瓦紫外线；自由电子激光太赫兹辐射实验产生比任何其他的自由电子激光亮度高出20000倍的水平；2002年11月发行的《自然》杂志公布了这一结果。

2002年，橡树岭的散裂中子源收到第一个JLab设计和建造的低温部件。

2003年，威廉与玛丽学院物理学教授和前CEBAF科学主任Dirk Walecka，被公布为弗吉尼亚州终生科学成就获得者；JLab利用CEBAF进行新的实验，以确定能源回收技术的可行性和有效性，这可能导致研制出一类新的粒子加速器；美国能源部20年大装置规划将JLab的12 GeV升级定为12个近期重点项目之一。

2005年，JLab的科学家设计和建造的正电子发射X线摄影装置证明能够辨别小乳腺肿瘤；JLab生产出拟议中的国际直线对撞机的第一个单晶铌加速腔样机；JLab交付用于橡树岭国家实验室散裂中子源的最后一个低温组件；自由电子激光荣获研发100大奖奖项。

2006年，Dilon 科技公司将第一台专门用于乳房伽马成像产生装置销售给拉斯维加斯的一家诊所；Dilon 6800伽马相机已经被证明是乳腺癌早期发现和区分恶性和良性肿瘤的有效工具；CEBAF中心扩建部分完成后，开始投入使用。

2006年4月14日，杰斐逊科学协会公司签订管理JLab的合同；4月17日，新合同生效。

2007年10月30日，升级自由电子激光超过10 KW的设计，红外线达到14.2 KW；美国能源部批准2 GeV的升级项目进入关键决定2（CD-2）阶段，授权最终设计阶段开始，并允许请求将项目的建设资金包括在联邦预算中；6月12日，低温组因重大节能进展获得享有声望的白宫奖。

2009年，所有3个大厅运行极化实验靶，2月4日首次收到偏振光束；4月完成152个实验；12 GeV升级改造开始；为建D厅开始清理场地。

2010年8月19日，紫外自由电子激光器获得第一个700纳米的激光波长。

2010年12月，紫外自由电子激光器首次成功产生10 eV的光子，波长达到124纳米。

全国各地天气预报查询

上海市

市辖区

云南省

临沧市