กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 25 นาที

ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติเฟอร์มิ

ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติเฟอร์มิ ( FNAL ; รู้จักกันในชื่อ Fermilab ) เป็น ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ สำหรับ ฟิสิกส์อนุภาค พลังงานสูงตั้งอยู่ที่ เมืองบาตาเวีย รัฐอิลลินอยส์...

ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติเฟอร์มิ

พิกัด : 41°49′55″N 88°15′26″W / 41.83194°N 88.25722°W / 41.83194; -88.25722

ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติเฟอร์มิ
โรเบิร์ต แรธบัน วิลสัน ฮอลล์
ชื่อเล่นเฟอร์มิแล็บ
ที่จัดตั้งขึ้น21 พฤศจิกายน 2510  ( 21 พฤศจิกายน 2510 ) (ในชื่อห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติ)
 ประเภทการวิจัยฟิสิกส์เครื่องเร่งอนุภาค
งบประมาณ739 ล้านเหรียญสหรัฐ (2024) [ 1 ]
สาขา การวิจัย
ฟิสิกส์เครื่องเร่งอนุภาค
ผู้อำนวยการนอร์เบิร์ต โฮลท์แคมป์
ที่ตั้งตู้ปณ. 500, ตำบลวินฟิลด์, เคาน์ตีดูเพจ , รัฐ อิลลินอยส์ , สหรัฐอเมริกา41°49′55″N 88°15′26″W / 41.83194°N 88.25722°W / 41.83194; -88.25722
สังกัดกระทรวงพลังงานแห่งสหรัฐอเมริกา
หน่วยงานปฏิบัติการ
บริษัท เฟอร์มิ ฟอร์เวิร์ด ดิสคัฟเวอรี กรุ๊ป จำกัด
ผู้ได้รับรางวัลโนเบล
ลีออน แม็กซ์ เลเดอร์แมน
เว็บไซต์fnal .gov
แผนที่
ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติเฟอร์มิ ตั้งอยู่ในรัฐอิลลินอยส์
ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติเฟอร์มิ
ตั้งอยู่ในรัฐอิลลินอยส์

ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติเฟอร์มิ ( FNAL ; รู้จักกันในชื่อFermilab ) เป็นห้องปฏิบัติการแห่งชาติ สำหรับ ฟิสิกส์อนุภาคพลังงานสูงตั้งอยู่ที่เมืองบาตาเวีย รัฐอิลลินอยส์สหรัฐอเมริกา ใกล้กับเมืองชิคาโกห้องปฏิบัติการนี้ได้รับการสนับสนุนจากกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาและดำเนินการโดยมหาวิทยาลัยชิคาโกผ่านบริษัทในเครือ Fermi Forward Discovery Group LLC

เครื่องเร่งอนุภาคหลักของเฟอร์มิแล็บ ซึ่งมีเส้นรอบวง 2 ไมล์ (3.3 กม.) เป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดของห้องปฏิบัติการ[ 2 ]คอมเพล็กซ์เครื่องเร่งอนุภาคที่ป้อนให้กับเครื่องเร่งอนุภาคหลักกำลังอยู่ระหว่างการปรับปรุง และการก่อสร้างอาคารหลังแรกสำหรับเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น PIP-II ใหม่เริ่มขึ้นในปี 2020 [ 3 ]จนถึงปี 2011 เฟอร์มิแล็บเป็นที่ตั้งของ เครื่องเร่ง อนุภาคเทวาตรอน  ซึ่งมีเส้นรอบวง 6.28 กม. (3.90  ไมล์) อุโมงค์รูปวงแหวนของเทวาตรอนและเครื่องเร่งอนุภาคหลักสามารถมองเห็นได้จากทางอากาศและจากดาวเทียม

เฟอร์มิแล็บตั้งเป้าที่จะเป็นศูนย์กลางระดับโลกด้าน ฟิสิกส์ นิวตริโนเป็นที่ตั้งของโครงการทดลองนิวตริโนใต้ดินลึก (DUNE) มูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ ซึ่งกำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้าง[ 4 ] โครงการนี้ประสบปัญหาล่าช้า และในปี 2022 วารสารScienceและScientific Americanต่างก็ตีพิมพ์บทความที่อธิบายว่าโครงการนี้ "มีปัญหา" [ 5 ] [ 6 ] การทดลองนิวตริโนที่กำลังดำเนินการอยู่ ได้แก่ICARUS (Imaging Cosmic and Rare Underground Signals) และNOνA ( NuMI Off-Axis ν Appearance) การทดลองนิวตริโนที่เสร็จสมบูรณ์แล้ว ได้แก่MINOS (Main Injector Neutrino Oscillation Search), MINOS+ , MiniBooNEและSciBooNE (SciBar Booster Neutrino Experiment) และMicroBooNE (Micro Booster Neutrino Experiment)

การทดลองในสถานที่นอกเหนือจากโครงการนิวตริโน ได้แก่การทดลองเป้าหมายคงที่SeaQuest และ Muon g-2เฟอร์มิแล็บยังคงมีส่วนร่วมในงานที่เครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ (LHC) โดยทำหน้าที่เป็นไซต์ระดับ Tier 1 ใน โครงข่ายการคำนวณ LHC ทั่วโลก[ 7 ]เฟอร์มิแล็บยังดำเนินการวิจัยด้านวิทยาศาสตร์ข้อมูลควอนตัม[ 8 ]โดยได้ก่อตั้งสถาบันควอนตัมเฟอร์มิแล็บในปี 2019 [ 9 ]ตั้งแต่ปี 2020 เป็นต้นมา เฟอร์มิแล็บยังเป็นที่ตั้งของศูนย์ SQMS (Superconducting Quantum Materials and Systems) อีกด้วย[ 10 ]

เนื่องจากปัญหาด้านประสิทธิภาพที่ร้ายแรงตลอดระยะเวลากว่าทศวรรษ กระทรวงพลังงานจึงได้จัดตั้งคณะกรรมการบริหารใหม่สำหรับเฟอร์มิแล็บเมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2568 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]ปัจจุบันเฟอร์มิแล็บอยู่ภายใต้การบริหารจัดการของ Fermi Forward Discovery Group, LLC (FFDG) ซึ่งนำโดยกลุ่มบริหารปี 2550-2567 Fermi Research Alliance (FRA) โดยมี Amentum Environment & Energy, Inc. และ Longenecker & Associates เป็นสมาชิกใหม่ เนื่องจากวิกฤตการณ์ด้านการบริหารจัดการ ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการLia Merminga จึงลาออกเมื่อวันที่ 13 มกราคม พ.ศ. 2568 และถูกแทนที่ชั่วคราวโดย Young-Kee Kim ผู้อำนวยการรักษาการจากมหาวิทยาลัยชิคาโก[ 14 ]

เฟอร์มิแล็บเป็นส่วนหนึ่งของระเบียงเทคโนโลยีและการวิจัยแห่งรัฐอิลลินอยส์ห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอนซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการแห่งชาติของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ อีกแห่งหนึ่ง ตั้งอยู่ห่างออกไป ประมาณ 20 ไมล์ (30 กิโลเมตร)

ประวัติศาสตร์

ภาพถ่ายทางอากาศ

เวสตัน รัฐอิลลินอยส์เป็นชุมชนที่อยู่ติดกับบาตาเวียซึ่งถูกคณะกรรมการหมู่บ้านลงมติให้ยุบไปในปี พ.ศ. 2509 เพื่อจัดหาพื้นที่สำหรับเฟอร์มิแล็บ[ 15 ]

ห้องปฏิบัติการแห่งนี้ก่อตั้งขึ้นในปี 1969 ในชื่อห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติ[ 16 ]และได้รับการเปลี่ยนชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่เอนริโก เฟอร์มิในปี 1974 ผู้อำนวยการคนแรกของห้องปฏิบัติการคือโรเบิร์ต แรธบัน วิลสันซึ่งภายใต้การบริหารของเขา ห้องปฏิบัติการเปิดทำการก่อนกำหนดและใช้งบประมาณน้อยกว่าที่ตั้งไว้ ประติมากรรมหลายชิ้นในบริเวณนี้เป็นผลงานการสร้างสรรค์ของเขา เขาเป็นผู้ที่ได้รับการตั้งชื่อให้กับอาคารห้องปฏิบัติการสูงระฟ้า ซึ่งรูปทรงที่เป็นเอกลักษณ์ได้กลายเป็นสัญลักษณ์ของเฟอร์มิแล็บและเป็นศูนย์กลางกิจกรรมในวิทยาเขต

หลังจากวิลสันลาออกจากตำแหน่งในปี 1978 เพื่อประท้วงเรื่องการขาดแคลนงบประมาณสำหรับห้องปฏิบัติการลีออน เอ็ม. เลเดอร์แมนก็เข้ารับตำแหน่งแทน ภายใต้การนำของเขา เครื่องเร่งอนุภาคเดิมถูกแทนที่ด้วยเทวาตรอน ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่สามารถชนโปรตอนและแอนติโปรตอนด้วยพลังงานรวม 1.96 เทวาอิเล็กตรอนโวลต์ เลเดอร์แมนลาออกจากตำแหน่งในปี 1989 และดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการกิตติมศักดิ์จนกระทั่งเสียชีวิต ศูนย์การศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ในสถานที่นั้นได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่เขา

ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการ

นับตั้งแต่ก่อตั้งในปี พ.ศ. 2510 เฟอร์มิแล็บมีผู้อำนวยการบริหารมาแล้ว 8 คน[ 17 ]

เลขที่ภาพผู้อำนวยการเริ่มภาคเรียนสิ้นสุดภาคการศึกษาอ้างอิง
1โรเบิร์ต แรธบัน วิลสันพ.ศ. 251031 พฤษภาคม 2521
2ลีออน เอ็ม. เลเดอร์แมน1 มิถุนายน พ.ศ. 252230 มิถุนายน 2532[ 18 ]
3จอห์น พีเพิลส์วันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 253230 มิถุนายน 2542[ 19 ]
4ไมเคิล เอส. วิเธอร์เรลล์วันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 254230 มิถุนายน 2548[ 20 ]
5ปิแอร์มาเรีย ออดโดน1 กรกฎาคม 254830 มิถุนายน 2556[ 21 ] [ 22 ]
ชั่วคราวแจ็ค แอนเดอร์สัน1 กรกฎาคม 25562 กันยายน 2556
6ไนเจล ล็อกเยอร์3 กันยายน 255617 เมษายน 2565[ 23 ] [ 24 ]
7เลีย เมอร์มิงกา18 เมษายน 256513 มกราคม 2568[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]
ชั่วคราวยอง-คี คิม13 มกราคม 2568วันที่ 11 มกราคม พ.ศ. 2569[ 28 ]
8นอร์เบิร์ต โฮลท์แคมป์วันที่ 12 มกราคม พ.ศ. 2569ปัจจุบัน[ 29 ] [ 30 ]

เครื่องเร่งอนุภาค

เทวาตรอน

ก่อนการเริ่มต้นใช้งานเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ (LHC) ใกล้เมืองเจนีวา ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ในปี 2008 เครื่องเร่งอนุภาค เทวาตรอนเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดในโลก โดยเร่งโปรตอนและแอนติโปรตอนให้มีพลังงานสูงถึง 980 GeVและสร้างการชนกันระหว่างโปรตอนและแอนติโปรตอนด้วยพลังงานสูงถึง 1.96 TeVซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคเครื่องแรกที่เข้าถึงพลังงานหนึ่ง "เทราอิเล็กตรอนโวลต์" [ 31 ] ด้วย เส้นรอบวง 3.9 ไมล์ (6.3 กม.)ทำให้เป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่เป็นอันดับสี่ของโลก ความสำเร็จที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งคือการค้นพบควาร์กท็อป ในปี 1995 ซึ่งประกาศโดยทีมวิจัยที่ใช้ เครื่องตรวจ จับ CDFและของเทวาตรอน[ 32 ]มันถูกปิดตัวลงในปี 2011   

ศูนย์เร่งอนุภาคเฟอร์มิแล็บ

ตั้งแต่ปี 2013 ขั้นตอนแรกในกระบวนการเร่งความเร็ว (หัวฉีดก่อนเร่งความเร็ว) ในห่วงโซ่เครื่องเร่งอนุภาคของ Fermilab [ 33 ]เกิดขึ้นในแหล่งกำเนิดไอออน สองแหล่ง ซึ่งทำให้ ก๊าซ ไฮโดรเจน แตกตัว เป็นไอออน ก๊าซถูกนำเข้าไปในภาชนะที่บุด้วยอิเล็กโทรดโมลิบเดนัม แต่ละอันเป็นแคโทดรูปวงรีขนาดเท่ากล่องไม้ขีดไฟและแอโนดที่ล้อมรอบ โดยมีระยะห่าง 1  มม. และยึดไว้ด้วยฉนวนเซรามิกแก้ว แมกเนตรอน แบบโพรงสร้างพลาสมาเพื่อสร้างไอออนใกล้พื้นผิวโลหะ ไอออนจะถูกเร่งความเร็วโดยแหล่งกำเนิดไปที่ 35 keVและจับคู่โดยการขนส่งลำแสงพลังงานต่ำ (LEBT) เข้าสู่ควอดรูโพลความถี่วิทยุ (RFQ) ซึ่งใช้สนามไฟฟ้าสถิต 750 keVทำให้ไอออนได้รับการเร่งความเร็วครั้งที่สอง ที่ทางออกของ RFQ ลำแสงจะถูกจับคู่โดยการขนส่งลำแสงพลังงานปานกลาง (MEBT) เข้าสู่ทางเข้าของเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น (linac) [ 34 ]  

ขั้นตอนต่อไปของการเร่งความเร็วคือเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น (linac) ขั้นตอนนี้ประกอบด้วยสองส่วน ส่วนแรกมีโพรงท่อดริฟต์ห้าโพรง ทำงานที่ 201  MHz ส่วนที่สองมี โพรงแบบเชื่อมต่อด้านข้างเจ็ดโพรง ทำงานที่ 805  MHz ที่ปลาย linac อนุภาคจะถูกเร่งความเร็วไปที่ 400 MeVหรือประมาณ 70% ของความเร็วแสง [ 35 ] [ 36 ]ก่อนที่จะเข้าสู่เครื่องเร่งอนุภาคถัดไป ไอออน H จะผ่านแผ่นฟอยล์คาร์บอน กลายเป็นไอออน H + ( โปรตอน ) [ 37 ] 

จากนั้นโปรตอนที่เกิดขึ้นจะเข้าสู่บูสเตอร์ริงซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคทรงกลมที่มีเส้นรอบวง468 เมตร (1,535 ฟุต) โดยแม่เหล็กจะดัดลำแสงโปรตอนไปตามเส้นทางวงกลม โปรตอนจะเดินทางรอบบูสเตอร์ประมาณ 20,000 ครั้งใน 33 มิลลิวินาที โดยจะได้รับพลังงานเพิ่มขึ้นในแต่ละรอบจนกระทั่งออกจากบูสเตอร์ด้วยพลังงาน 8 GeV [ 37 ]ในปี 2021 ห้องปฏิบัติการได้ประกาศว่า แม่เหล็ก YBCO ตัวนำยิ่งยวดรุ่นล่าสุดสามารถเพิ่มความแรงของสนาม ได้ในอัตรา 290 เทสลาต่อวินาที โดยมีความแรงของสนามแม่เหล็กสูงสุดประมาณ 0.5 เทสลา[ 38 ]     

การเร่งความเร็วขั้นสุดท้ายกระทำโดยเครื่องฉีดหลัก [เส้นรอบวง3,319.4 เมตร (10,890 ฟุต) ] ซึ่งเป็นวงแหวนที่เล็กกว่าในสองวงในภาพสุดท้ายด้านล่าง (พื้นหน้า) สร้างเสร็จในปี 1999 และกลายเป็น "จุดเปลี่ยนอนุภาค" ของ Fermilab [ 39 ]เนื่องจากสามารถส่งโปรตอนไปยังการทดลองใดๆ ที่ติดตั้งตามแนวลำแสงหลังจากเร่งความเร็วให้ถึง 120 GeV จนถึงปี 2011 เครื่องฉีดหลักได้จัดหาโปรตอนให้กับ วงแหวน แอนติโปรตอน [เส้นรอบวง6,283.2 เมตร (20,614 ฟุต) ] และTevatronเพื่อเร่งความเร็วต่อไป แต่ปัจจุบันทำหน้าที่เป็นแรงผลักดันสุดท้ายก่อนที่อนุภาคจะไปถึงการทดลองตามแนวลำแสง     

แผนการปรับปรุงโปรตอน

เนื่องจากตระหนักถึงความต้องการลำแสงโปรตอนที่สูงขึ้นเพื่อรองรับการทดลองใหม่ ๆ เฟอร์มิแล็บจึงเริ่มปรับปรุงเครื่องเร่งอนุภาคในปี 2011 โครงการนี้คาดว่าจะดำเนินต่อไปอีกหลายปี[ 43 ]และแบ่งออกเป็นสองเฟส ได้แก่ แผนการปรับปรุงโปรตอน (PIP) และแผนการปรับปรุงโปรตอน-II (PIP-II) [ 44 ]

พีไอพี (2011–2018)

เป้าหมายโดยรวมของ PIP คือการเพิ่มอัตราการทำซ้ำของลำแสงบูสเตอร์จาก 7  Hz เป็น 15  Hz และเปลี่ยนฮาร์ดแวร์เก่าเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือในการทำงาน[ 44 ]ก่อนเริ่มโครงการ PIP การเปลี่ยนหัวฉีดพรีแอ็กเซลเลอเรเตอร์กำลังดำเนินการอยู่ การเปลี่ยนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า Cockcroft–Walton ที่มีอายุเกือบ 40 ปีเป็น RFQ เริ่มขึ้นในปี 2552 และเสร็จสมบูรณ์ในปี 2555 ในขั้นตอน Linac โมดูลตรวจสอบตำแหน่งลำแสงแบบอนาล็อก (BPM) ถูกแทนที่ด้วยบอร์ดดิจิทัลในปี 2556 คาดว่าจะมีการเปลี่ยนปั๊มสุญญากาศ Linac และฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้องให้เสร็จสมบูรณ์ในปี 2558 การศึกษาเกี่ยวกับการเปลี่ยนหลอดดริฟต์ 201 MHz ยังคงดำเนินอยู่ ในขั้นตอนบูสเตอร์ ส่วนประกอบหลักของ PIP คือการอัพเกรดวงแหวนบูสเตอร์ให้ทำงานที่ 15 Hz บูสเตอร์มีสถานีความถี่วิทยุ 19 สถานี เดิมทีสถานีบูสเตอร์ทำงานโดยไม่มี ระบบขับเคลื่อน โซลิดสเตทซึ่งยอมรับได้สำหรับการทำงานที่ 7 Hz แต่ไม่เหมาะสำหรับการทำงานที่ 15 Hz โครงการสาธิตในปี 2547 ได้เปลี่ยนสถานีหนึ่งเป็นไดรฟ์โซลิดสเตทก่อนโครงการ PIP ในส่วนหนึ่งของโครงการ สถานีที่เหลือถูกเปลี่ยนเป็นโซลิดสเตทในปี 2556 ส่วนสำคัญอีกประการหนึ่งของโครงการ PIP คือการปรับปรุงและเปลี่ยนโพรงบูสเตอร์ที่มีอายุ 40 ปี โพรงจำนวนมากได้รับการปรับปรุงและทดสอบให้ทำงานที่ความถี่ 15 Hz คาดว่าจะแล้วเสร็จการปรับปรุงโพรงในปี 2558 หลังจากนั้นอัตราการทำซ้ำสามารถเพิ่มขึ้นทีละน้อยจนถึงการทำงานที่ 15 Hz การอัพเกรดในระยะยาวคือการเปลี่ยนโพรงบูสเตอร์ด้วยการออกแบบใหม่ การวิจัยและพัฒนาโพรงใหม่กำลังดำเนินการอยู่ โดยคาดว่าจะเปลี่ยนได้ในปี 2561 [ 43 ]        

พีไอพี-ไอไอ
ต้นแบบของ โพรง SRFที่จะใช้ในส่วนสุดท้ายของ PIP-II Linac [ 45 ]

เป้าหมายของ PIP-II รวมถึงแผนการส่ง พลังงานลำแสงโปรตอน 1.2 เมกะวัตต์จากเครื่องฉีดหลักไปยังเป้าหมายการทดลองนิวตริโนใต้ดินลึก  ที่ 120 GeV และพลังงานใกล้ 1  เมกะวัตต์ที่ 60  GeV โดยมีความเป็นไปได้ที่จะขยายพลังงานเป็น 2  เมกะวัตต์ในอนาคต แผนนี้ควรสนับสนุน การทดลอง 8 GeV ในปัจจุบัน รวมถึง Mu2e, Muon g−2 และการทดลองนิวตริโนระยะสั้นอื่นๆ ซึ่งจำเป็นต้องมีการอัพเกรด Linac เพื่อฉีดไปยัง Booster ด้วยพลังงาน 800  MeV ตัวเลือกแรกที่พิจารณาคือการเพิ่ม Linac ตัวนำยิ่งยวด "afterburner" 400 MeV ที่ส่วนท้ายของ Linac 400  MeV ที่มีอยู่ ซึ่งจะต้องย้าย Linac ที่มีอยู่ขึ้นไป50 เมตร (160 ฟุต)อย่างไรก็ตาม มีปัญหาทางเทคนิคมากมายกับวิธีการนี้ ดังนั้น Fermilab จึงกำลังสร้างLinac ตัวนำยิ่งยวด 800 MeV ใหม่เพื่อฉีดไปยังวงแหวน Booster แทน  

การก่อสร้างอาคารหลังแรกสำหรับเครื่องเร่งอนุภาค PIP-II เริ่มขึ้นในปี 2020 [ 3 ]สถานที่ตั้ง Linac ใหม่จะอยู่บนส่วนเล็ก ๆ ของTevatronใกล้กับวงแหวน Booster เพื่อใช้ประโยชน์จากโครงสร้างพื้นฐานด้านไฟฟ้า น้ำ และระบบทำความเย็นที่มีอยู่ Linac ของ PIP-II จะมีสายส่งลำแสงพลังงานต่ำ (LEBT) ควอดรูโพลความถี่วิทยุ (RFQ) และสายส่งลำแสงพลังงานปานกลาง (MEBT) ที่ทำงานที่อุณหภูมิห้องด้วยความถี่ 162.5  MHz และพลังงานเพิ่มขึ้นจาก 0.03  MeV ส่วนแรกของ Linac จะทำงานที่ 162.5  MHz และพลังงานเพิ่มขึ้นถึง 11  MeV ส่วนที่สองของ Linac จะทำงานที่ 325  MHz และพลังงานเพิ่มขึ้นถึง 177  MeV ส่วนสุดท้ายของ Linac จะทำงานที่ 650  MHz และจะมีระดับพลังงานสุดท้ายที่ 800  MeV [ 46 ]

ณ ปี 2022 วันที่คาดการณ์ไว้สำหรับการเริ่มต้นเครื่องเร่งอนุภาค PIP-II คือปี 2028 [ 47 ]โครงการนี้ได้รับการอนุมัติให้ก่อสร้างในเดือนเมษายน 2022 โดยมีค่าใช้จ่ายที่คาดว่าจะต้องจ่ายให้กับกระทรวงพลังงานจำนวน 978 ล้านดอลลาร์สหรัฐ และมีเงินสนับสนุนเพิ่มเติมอีก 330 ล้านดอลลาร์สหรัฐจากพันธมิตรระหว่างประเทศ[ 48 ]

การทดลอง

การค้นพบจากการทดลองของเฟอร์มิแล็บ

อนุภาคต่อไปนี้ได้รับการสังเกตโดยตรงเป็นครั้งแรกที่เฟอร์มิแล็บ:

เครื่องตรวจจับ CDF ของเฟอร์มิแล็บ

ในปี พ.ศ. 2542 นักฟิสิกส์ในการทดลอง KTeV ยังเป็นกลุ่มแรกที่สังเกตเห็นการละเมิด CP โดยตรงในการสลายตัวของเคออน[ 53 ]

การทดลอง DØและการทดลอง CDFต่างก็มีส่วนสำคัญในการสังเกตการณ์อนุภาคฮิกส์โบซอนซึ่งประกาศในปี 2555 [ 54 ]

วิวัฒนาการของโครงการทดลองหลังยุคเทวาตรอน

เฟอร์มิแล็บได้รื้อถอนการทดลอง CDF ( Collider Detector at Fermilab ) [ 55 ]เพื่อให้มีพื้นที่ว่างสำหรับ IARC (Illinois Accelerator Research Center) [ 56 ]

นักฟิสิกส์ของเฟอร์มิแล็บยังคงมีบทบาทสำคัญในโครงการเครื่องเร่งอนุภาคทั่วโลก ศูนย์ฟิสิกส์ LHC (LPC) ที่เฟอร์มิแล็บเป็นศูนย์ระดับภูมิภาคของ ความร่วมมือ Compact Muon Solenoid (การทดลองตั้งอยู่ที่CERN ) LPC มีชุมชนนักวิทยาศาสตร์ CMS ที่มีชีวิตชีวาจากสหรัฐอเมริกา และมีบทบาทสำคัญในการทดสอบการทำงานของเครื่องตรวจจับ CMS รวมถึงการออกแบบและพัฒนาการอัปเกรดเครื่องตรวจจับ[ 57 ]เฟอร์มิแล็บเป็นห้องปฏิบัติการหลักของ USCMS [ 58 ] ซึ่งประกอบด้วยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยในสหรัฐอเมริกา 50 แห่ง รวมถึงนักศึกษา 715 คน เฟอร์มิแล็บเป็นที่ตั้งของศูนย์ประมวลผล CMS Tier 1 ที่ใหญ่ที่สุด โดยจัดการคำขอการประมวลผล CMS Tier 1 ทั่วโลกประมาณ 40% เมื่อวันที่ 9 กุมภาพันธ์ 2022 แพทริเซีย แมคไบรด์ (นักฟิสิกส์)ของเฟอร์มิแล็บได้รับเลือกเป็นโฆษกของความร่วมมือ CMS [ 59 ]

ในช่วงเวลาดังกล่าว ห้องปฏิบัติการยังได้จัดตั้งโครงการวิจัยใหม่ในด้านวิทยาศาสตร์ข้อมูลล้ำสมัย ซึ่งรวมถึงการพัฒนาเทคโนโลยีการส่งผ่านควอนตัม[ 60 ]สำหรับอินเทอร์เน็ตควอนตัม และการเพิ่มอายุการใช้งานของตัวเรโซเนเตอร์ตัวนำยิ่งยวด[ 61 ]สำหรับใช้ในคอมพิวเตอร์ควอนตัม

โครงการภาคสนามในช่วงทศวรรษ 2020

โปรแกรมภาคสนามในช่วงทศวรรษ 2020 ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ขอบเขตความเข้มข้นของฟิสิกส์อนุภาค โดยเฉพาะอย่างยิ่งฟิสิกส์นิวตริโนและการค้นหาฟิสิกส์หายากโดยใช้มิวออน นอกจากนี้ โปรแกรมสำรวจโครงสร้างของนิวคลีออนก็ยังคงดำเนินต่อไป

รายชื่อการทดลองที่ดำเนินการในสถานที่จริง ทั้งที่ผ่านมา กำลังดำเนินการ และที่วางแผนไว้

  • ANNIE : การทดลองปฏิสัมพันธ์นิวตรอนของเครื่องเร่งอนุภาค[ 62 ] (สถานะ มิถุนายน 2023: ดำเนินการเสร็จสิ้นแล้ว วางแผนการดำเนินการในอนาคต)
  • การทดลองนิวตริโนใต้ดินลึก (DUNE) ซึ่งเดิมรู้จักกันในชื่อการทดลองนิวตริโนฐานยาว (LBNE) [ 63 ] (สถานะ มิถุนายน 2023: วางแผนการทดลองในอนาคต)
  • การทดลอง ICARUS : เดิมทีตั้งอยู่ที่Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) และย้ายไปที่ Fermilab [ 64 ] (สถานะ มิถุนายน 2023: กำลังดำเนินการ)
  • MiniBooNE : การทดลองนิวตริโนบูสเตอร์ขนาดเล็ก[ 65 ] (สถานะ มิถุนายน 2023: ดำเนินการเสร็จสมบูรณ์)
  • MicroBooNE : การทดลองไมโครบูสเตอร์นิวตริโน[ 66 ] (สถานะ มิถุนายน 2023: ดำเนินการเสร็จสิ้น)
  • MINERνA : การทดลองหัวฉีดหลักด้วย νs บน As [ 67 ] (สถานะ มิถุนายน 2023: ดำเนินการเสร็จสิ้น)
  • Mu2e : การทดลองแปลงมิวออนเป็นอิเล็กตรอน[ 68 ] (สถานะ มิถุนายน 2023: วางแผนการทดลองในอนาคต)
  • Muon g−2 : การวัดโมเมนต์ไดโพลแม่เหล็กผิดปกติของมิวออน[ 69 ] (สถานะ มิถุนายน 2023: ดำเนินการเสร็จสมบูรณ์)
  • NOνA : NuMI Off-axis ν Appearance [ 70 ] (สถานะ มิถุนายน 2023: กำลังทำงาน)
  • SeaQuest [ 71 ] (สถานะ มิถุนายน 2023: ดำเนินการเสร็จสิ้น)
  • SBND : เครื่องตรวจจับนิวตริโนฐานสั้น[ 72 ] (สถานะ มิถุนายน 2023: วางแผนการทำงานในอนาคต)
  • SpinQuest [ 73 ] (สถานะ มิถุนายน 2023: วางแผนดำเนินการในอนาคต)

LBNF/DUNE

เฟอร์มิแล็บมุ่งมั่นที่จะเป็นผู้นำระดับโลกด้าน ฟิสิกส์ นิวตริโนผ่านการทดลองนิวตริโนใต้ดินลึก (Deep Underground Neutrino Experiment)ที่ ศูนย์นิว ตริโนฐานยาว (Long Baseline Neutrino Facility หรือ LBNF) ผู้นำอื่นๆ ได้แก่เซิร์น (CERN)ซึ่งเป็นผู้นำด้านฟิสิกส์เครื่องเร่งอนุภาคด้วยเครื่องเร่งอนุภาคแฮดรอนขนาดใหญ่ (Large Hadron Colliderหรือ LHC) และญี่ปุ่น ซึ่งได้รับการอนุมัติให้สร้างและเป็นผู้นำเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นนานาชาติ (International Linear Collider หรือ ILC) เฟอร์มิแล็บจะเป็นที่ตั้งของลำแสงนิวตริโนในอนาคตของ LBNF และศูนย์วิจัยใต้ดินแซนฟอร์ด (Sanford Underground Research Facilityหรือ SURF) ในเมืองลีด รัฐเซาท์ดาโคตา เป็นสถานที่ที่ได้รับการคัดเลือกให้เป็นที่ตั้งของเครื่องตรวจจับระยะไกลขนาดใหญ่ คำว่า "ฐาน" (baseline) หมายถึงระยะห่างระหว่างแหล่งกำเนิดนิวตริโนกับเครื่องตรวจจับ การออกแบบเครื่องตรวจจับระยะไกลในปัจจุบันประกอบด้วยโมดูลอาร์กอนเหลวที่มีอุปกรณ์วัดจำนวน 4 โมดูล โดยแต่ละโมดูลมีปริมาตรอ้างอิง 10 กิโลตัน

ตามรายงานการออกแบบเชิงแนวคิดปี 2016 คาดว่าโมดูลสองโมดูลแรกจะแล้วเสร็จในปี 2024 และลำแสงจะเริ่มใช้งานได้ในปี 2026 ส่วนโมดูลสุดท้ายวางแผนไว้ว่าจะเริ่มใช้งานได้ในปี 2027 [ 74 ]ในปี 2022 ค่าใช้จ่ายสำหรับโมดูลตรวจจับระยะไกลสองโมดูลและลำแสงเพียงอย่างเดียวได้เพิ่มขึ้นเป็น 3 พันล้านดอลลาร์ ซึ่งนำไปสู่การตัดสินใจของสำนักงานวิทยาศาสตร์กระทรวงพลังงานที่จะแบ่งการทดลองออกเป็นหลายเฟส[ 5 ]เฟสที่ 1 จะประกอบด้วยโมดูลสองโมดูลที่จะแล้วเสร็จในปี 2028–29 และลำแสงที่จะแล้วเสร็จในปี 2032 การติดตั้งเฟสที่ 2 ซึ่งเป็นโมดูลตรวจจับระยะไกลที่เหลืออีกสองโมดูลยังไม่ได้วางแผนไว้ และจะมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าประมาณการ 3 พันล้านดอลลาร์สำหรับเฟสที่ 1 [ 5 ]

เครื่องตรวจจับต้นแบบขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นที่ CERN เก็บข้อมูลด้วยลำแสงทดสอบตั้งแต่ปี 2018 ถึง 2020 ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า ProtoDUNE มีประสิทธิภาพมากกว่า 99% [ 75 ]

โครงการ LBNF/DUNE ในสาขาฟิสิกส์นิวตริโน วางแผนที่จะวัดพารามิเตอร์ทางฟิสิกส์พื้นฐานด้วยความแม่นยำสูง และสำรวจฟิสิกส์ที่อยู่นอกเหนือแบบจำลองมาตรฐานการวัดที่ DUNE จะดำเนินการนั้นคาดว่าจะช่วยเพิ่มความเข้าใจของชุมชนฟิสิกส์เกี่ยวกับนิวตริโนและบทบาทของมันในจักรวาลอย่างมาก ซึ่งจะช่วยให้เข้าใจธรรมชาติของสสารและปฏิสสารได้ดียิ่งขึ้น โครงการนี้จะส่งลำแสงนิวตริโนที่มีความเข้มสูงสุดในโลกไปยังเครื่องตรวจจับใกล้เคียงที่ไซต์ Fermilab และเครื่องตรวจจับไกลที่อยู่ ห่างออกไป 800 ไมล์ (1300 กม.) ที่ SURF

เกี่ยวกับการทดลองนิวตริโนอื่นๆ

เครื่องตรวจจับ MiniBooNE เป็น ทรงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 ฟุต (12 เมตร)บรรจุด้วยน้ำมันแร่ 800 ตัน บุด้วยตัวตรวจจับโฟโตทิวบ์ 1,520 ตัว มีการบันทึกเหตุการณ์นิวตริโนประมาณ 1 ล้านครั้งต่อปี SciBooNE ตั้งอยู่ในลำแสงนิวตริโน เดียวกัน กับ MiniBooNE แต่มีความสามารถในการติดตามที่ละเอียดกว่า การทดลอง NOνA ใช้ ลำแสง NuMI (Neutrinos at the Main Injector) ของ Fermilab ซึ่งเป็นลำแสงนิวตริโนเข้มข้นที่เดินทางผ่านพื้นโลกเป็นระยะทาง 455 ไมล์ (732 กิโลเมตร) ไปยัง เหมือง Soudanในรัฐมินนิโซตาและ Ash River รัฐมินนิโซตา ซึ่งเป็นที่ตั้งของเครื่องตรวจจับระยะไกลของ NOνA ในปี 2017 การทดลองนิวตริโน ICARUSถูกย้ายจากCERNไปยัง Fermilab [ 76 ] [ 77 ] MicroBooNE เป็นการทดลอง LArTPC ที่ดำเนินการตั้งแต่ปี 2015 ถึง 2021 โดยรวบรวมข้อมูลจากลำแสงนิวตริโนบูสเตอร์ (BNB) [ 66 ]การทดลอง SBND เป็นการทดลองนิวตริโน LArTPC ใหม่ล่าสุดที่สร้างโดย Fermilab และทำหน้าที่เป็นตัวนำที่สำคัญสำหรับการทดลอง DUNE SBND ได้รับการว่าจ้างตั้งแต่ต้นปี 2024 และเริ่มเก็บข้อมูลทางฟิสิกส์ในเดือนธันวาคม 2024 โดยมีแผนที่จะดำเนินการจนถึงต้นปี 2028 [ 78 ] [ 79 ]  

มิวออน g−2

Muon g−2 : (อ่านว่า "จี ลบ 2") เป็นการ ทดลอง ทางฟิสิกส์อนุภาคเพื่อวัดค่าความผิดปกติของโมเมนต์แม่เหล็กของมิวออนด้วยความแม่นยำ 0.14 ppmซึ่งจะเป็นการทดสอบที่มีนัยสำคัญของ แบบ จำลองมาตรฐาน 

อาคาร Muon g−2 (สีขาวและสีส้ม) ซึ่งเป็นที่ตั้งของแม่เหล็ก

เฟอร์มิแล็บกำลังดำเนินการทดลองต่อเนื่องจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติบรูคเฮเวนเพื่อวัดค่าโมเมนต์ไดโพลแม่เหล็กผิดปกติของ มิ วออน

โมเมนต์ไดโพลแม่เหล็ก ( g ) ของเลปตอนที่มีประจุ ( อิเล็กตรอนมิวออน หรือเทา ) มีค่าใกล้เคียงกับ 2 มาก ความแตกต่างจาก 2 (ส่วนที่ "ผิดปกติ") ขึ้นอยู่กับเลปตอน และสามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำโดยอาศัยแบบจำลองมาตรฐานปัจจุบันของฟิสิกส์อนุภาคการวัดค่าของอิเล็กตรอนมีความสอดคล้องกับการคำนวณนี้เป็นอย่างดี การทดลองของบรูคเฮเวนได้ทำการวัดค่านี้สำหรับมิวออน ซึ่งเป็นการวัดที่ยากกว่ามากในทางเทคนิคเนื่องจากอายุการใช้งานสั้น และตรวจพบความคลาดเคลื่อน3 σ  ที่น่าสนใจ แต่ไม่สามารถสรุปได้อย่างเด็ดขาด ระหว่างค่าที่วัดได้กับค่าที่คำนวณได้

การทดลอง Brookhaven สิ้นสุดลงในปี 2001 แต่ 10  ปีต่อมา Fermilab ได้รับอุปกรณ์[ 80 ]และกำลังดำเนินการเพื่อทำการวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น ( σ ที่เล็กกว่า) ซึ่งจะช่วยขจัดความคลาดเคลื่อนหรือหวังว่าจะยืนยัน ได้ว่าเป็นตัวอย่างที่สังเกตได้จากการทดลองของฟิสิกส์ที่อยู่นอกเหนือแบบจำลองมาตรฐาน 

การขนส่งแม่เหล็กขนาด 600  ตันไปยังเฟอร์มิแล็บ

หัวใจสำคัญของการทดลองคือแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 ฟุตซึ่งมีสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอเป็นพิเศษ แม่เหล็กนี้ถูกขนส่งโดยไม่เสียหายชิ้นเดียวจากบรูคเฮเวนในลองไอส์แลนด์รัฐนิวยอร์ก ไปยังเฟอร์มิแล็บในช่วงฤดูร้อนปี 2013 การขนส่งครั้งนี้ครอบคลุมระยะทาง 3,200 ไมล์ ใช้เวลา 35 วัน ส่วนใหญ่เป็นการขนส่งทางเรือเลียบชายฝั่งตะวันออกและขึ้นไปตามแม่น้ำมิสซิสซิปปี  

แม่เหล็กได้รับการซ่อมแซมและเปิดใช้งานในเดือนกันยายน พ.ศ. 2558 [ 81 ]และได้รับการยืนยันว่ามีคุณสมบัติเหมือนกัน1300 ppm  (0.13%) ppความสม่ำเสมอของสนามแม่เหล็กพื้นฐานที่มีอยู่ก่อนการย้าย[ 82 ] : 4

โครงการนี้ทำงานเกี่ยวกับการปรับแต่งแม่เหล็กเพื่อปรับปรุงความสม่ำเสมอของสนามแม่เหล็ก[ 82 ]ซึ่งได้ดำเนินการที่ Brookhaven [ 83 ]แต่ถูกรบกวนจากการย้ายและต้องทำใหม่ที่ Fermilab

ในปี 2018 การทดลองเริ่มเก็บข้อมูลที่เฟอร์มิแล็บ[ 84 ]ในปี 2021 ห้องปฏิบัติการรายงานว่าผลการศึกษาเบื้องต้นที่เกี่ยวข้องกับอนุภาคท้าทายแบบจำลองมาตรฐานโดยมีศักยภาพในการค้นพบแรงและอนุภาคใหม่[ 85 ] [ 86 ]

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2566 กลุ่มเฟอร์มิแล็บกล่าวว่าพวกเขาอาจเข้าใกล้การพิสูจน์การมีอยู่ของแรงธรรมชาติชนิดใหม่มากขึ้น พวกเขาพบหลักฐานเพิ่มเติมว่าอนุภาคย่อยอะตอมที่เรียกว่ามิวออนไม่ได้มีพฤติกรรมตามที่ทฤษฎีฟิสิกส์ย่อยอะตอมในปัจจุบันคาดการณ์ไว้[ 87 ]

ความล่าช้า ค่าใช้จ่ายที่เกินงบประมาณ ความล้มเหลวทางด้านความปลอดภัย และความวุ่นวายในการบริหารจัดการในช่วงทศวรรษ 2010 และ 2020

นับตั้งแต่ทศวรรษ 2010 เป็นต้นมา ความล่าช้าและค่าใช้จ่ายที่เกินงบประมาณได้ก่อให้เกิดความกังวลอย่างมากเกี่ยวกับการบริหารจัดการห้องปฏิบัติการที่ไม่เหมาะสม

ประเด็นด้านการกำกับดูแลที่เกิดขึ้นระหว่างปี 2014 ถึง 2024

ในปี 2557 คณะกรรมการจัดลำดับความสำคัญของโครงการฟิสิกส์อนุภาค ("P5") แนะนำ[ 88 ]สามโครงการริเริ่มหลักสำหรับการก่อสร้างในพื้นที่เฟอร์มิแล็บ สองโครงการเป็นการทดลองฟิสิกส์อนุภาค ได้แก่การทดลองนิวตริโนใต้ดินลึกและMu2e โครงการ ที่สามคือการอัพเกรดเครื่องเร่งอนุภาค PIPII ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น P5 ยังแนะนำให้เฟอร์มิแล็บมีส่วนร่วมใน LHC ที่CERNด้วย

ณ ปี 2022 โครงการของเฟอร์มิแล็บที่ได้รับการแนะนำจาก P5 จำนวน 2 โครงการประสบกับความล่าช้าอย่างมาก:

  • การทดลองนิวตริโนใต้ดินลึกพร้อมสิ่งอำนวยความสะดวกนิวตริโนฐานยาวที่ช่วยให้สามารถดำเนินการได้นั้น ได้รับการเสนอต่อ P5 ในฐานะโครงการมูลค่า 1 พันล้านดอลลาร์ ต้นทุนที่ประเมินไว้ในปี 2021 มีมูลค่ามากกว่า 3 พันล้านดอลลาร์ โดยจะเริ่มดำเนินการตรวจจับระยะไกลในปี 2029 และดำเนินการอย่างเต็มรูปแบบในปี 2032 [ 89 ]
  • การ ทดลอง Mu2eคาดว่าจะให้ผลลัพธ์เบื้องต้นในปี 2020 [ 90 ]แต่ขณะนี้ถูกเลื่อนออกไปจนถึงปี 2026 [ 91 ]

แม้แต่การทดลองขนาดเล็กกว่า ซึ่งมีค่าใช้จ่ายต่ำกว่าระดับการอนุมัติ P5 แต่ละรายการ ซึ่งได้รับการเสนอในขณะที่ P5 ปี 2014 ประสบกับความล่าช้าอย่างมาก เครื่องตรวจจับระยะใกล้ฐานสั้น (SBND) ที่ได้รับการเสนอในปี 2014 [ 92 ]ด้วยงบประมาณ 10 ล้านดอลลาร์ เดิมทีมีกำหนดการเก็บข้อมูลในฤดูใบไม้ผลิปี 2018 [ 93 ]แต่ขณะนี้มีกำหนดการเริ่มในฤดูใบไม้ร่วงปี 2023 [ 92 ]

กระทรวงพลังงานได้ตั้งข้อสังเกตตั้งแต่ปีงบประมาณ 2019 แล้ว ในแต่ละปี สำนักงานวิทยาศาสตร์ของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ จะตรวจสอบและให้คะแนนห้องปฏิบัติการแห่งชาติในพอร์ตโฟลิโอตามตัวชี้วัดประสิทธิภาพแปดประการ[ 94 ] เฟอร์มิแล็บได้รับคะแนนต่ำที่สุดในบรรดาห้องปฏิบัติการแห่งชาติในปีงบประมาณ 2019, 2020, 2021 และ 2022 มีการให้คะแนน C ที่หายากสำหรับการจัดการโครงการในปี 2021 ซึ่งสะท้อนถึงความล่าช้าและค่าใช้จ่ายที่เกินงบประมาณ[ 95 ] ในบทความในวารสารScienceเจมส์ เดคเกอร์ ซึ่งดำรงตำแหน่งรองผู้อำนวยการหลักของสำนักงานวิทยาศาสตร์ของกระทรวงพลังงานตั้งแต่ปี 1973 ถึง 2007 กล่าวว่าการประเมินผลการปฏิบัติงานสำหรับปี 2021 นั้น "เป็นหนึ่งในการประเมินที่รุนแรงที่สุดเท่าที่ผมเคยเห็นมา" [ 11 ]

ในปี 2020 ชุมชนฟิสิกส์พลังงานสูงแสดงความกังวลว่าต้นทุนของโครงการสำคัญที่เฟอร์มิแล็บส่งผลให้เงินทุนถูกเบี่ยงเบนไปจากโครงการวิจัยหลักของฟิสิกส์พลังงานสูง ซึ่งส่งผลเสียต่อสุขภาพของสาขานี้[ 96 ] [ 97 ]รัฐสภาได้เพิ่มงบประมาณประจำปีของฟิสิกส์พลังงานสูงจากน้อยกว่า 800 ล้านดอลลาร์เป็นประมาณ 250 ล้านดอลลาร์ เป็นมากกว่า 1 พันล้านดอลลาร์ ซึ่งเป็นการเพิ่มขึ้น 30% โดยส่วนใหญ่ใช้เพื่อสนับสนุนโครงการขนาดใหญ่ที่เฟอร์มิแล็บ[ 98 ]

ความล่าช้าของโครงการเฟอร์มิแล็บนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในผู้นำในปี 2022 [ 5 ]ในเดือนกันยายน 2021 ไนเจล ล็อกเยอร์ผู้อำนวยการเฟอร์มิแล็บ ได้ลาออก[ 99 ]ล็อกเยอร์ถูกแทนที่โดยเลีย เมอร์มิงกาหัวหน้าโครงการ PIP II [ 100 ] เมื่อวันที่ 31 มีนาคม 2022 เจมส์ ซีกริสต์ รองผู้อำนวยการฝ่ายฟิสิกส์พลังงานสูงในสำนักงานวิทยาศาสตร์กระทรวงพลังงาน ซึ่งดูแลการตอบสนองต่อรายงาน P5 ได้ลาออก[ 101 ] ในเดือนกันยายน 2022 มีการประกาศว่าโจเซฟ ลิคเคน รองผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยจะลาออก และจะถูกแทนที่โดยศาสตราจารย์บอนนี่ เฟลมมิง จากมหาวิทยาลัยเยล ซึ่งเคยดำรงตำแหน่งรองหัวหน้าเจ้าหน้าที่วิจัยของโครงการนิวตริโนที่เฟอร์มิแล็บมาก่อน[ 102 ] Regina (Gina) Rameika เข้าร่วมสำนักงานวิทยาศาสตร์ของ DOE ในตำแหน่งรองผู้อำนวยการสำนักงานฟิสิกส์พลังงานสูงแทนที่เขาเมื่อวันที่ 7 พฤศจิกายน 2022 โดยย้ายจากบทบาทโฆษกของการทดลอง DUNE [ 103 ]

แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะแสดงถึงการปรับเปลี่ยนครั้งใหญ่ในระดับผู้บริหารระดับสูง แต่ทีมผู้บริหารชุดใหม่ก็มาจากทีมบริหารชุดปี 2014-2022 และเฟอร์มิแล็บก็ยังคงเผชิญกับความวุ่นวายอย่างต่อเนื่องนับตั้งแต่การเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปัญหาใหม่ๆ ได้เกิดขึ้นเกี่ยวกับความปลอดภัยและการเข้าถึงของพนักงาน ผู้เยี่ยมชม และผู้รับเหมา

เมื่อวันที่ 25 พฤษภาคม 2023 ผู้รับเหมาตกจากที่สูง 23 ฟุต ขณะพยายามยึดเหล็กเสริมแรงบนผนังสำหรับไซต์โครงการ PIP II แห่งใหม่[ 104 ] ผู้รับเหมาถูกนำตัวส่งโรงพยาบาลทางอากาศ ซึ่งถือเป็นอุบัติเหตุที่ร้ายแรงที่สุดในไซต์งานในรอบหลายทศวรรษ[ 105 ]คณะกรรมการสอบสวนอุบัติเหตุที่แต่งตั้งโดย DOE สรุปว่าเหตุการณ์ดังกล่าวสามารถป้องกันได้ และ "แนะนำรายการควบคุมการจัดการและความปลอดภัยจำนวนมากที่จำเป็นเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดอุบัติเหตุเช่นนี้ขึ้นอีก" [ 104 ] จากผลของอุบัติเหตุ โครงการ PIP II มูลค่า 1 พันล้านดอลลาร์ ซึ่งมีความสำคัญต่อความสำเร็จของการทดลอง DUNE จึงล่าช้าออกไป[ 104 ]

เมื่อวันที่ 1 กันยายน 2023 หัวหน้าเจ้าหน้าที่วิจัย Bonnie Fleming ได้ประกาศว่าระบบเร่งอนุภาคของ Fermilab ถูกปิดใช้งานชั่วคราวด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย[ 106 ]เมื่อวันที่ 9 กันยายน 2022 DOE ได้ออกคำสั่ง DOE O 420.2D เรื่อง "ความปลอดภัยของเครื่องเร่งอนุภาค" เอกสารนี้กำหนดข้อกำหนดด้านความปลอดภัยเฉพาะสำหรับเครื่องเร่งอนุภาคที่ได้รับทุนจาก DOE และการดำเนินงานของเครื่องเร่งอนุภาคเหล่านั้น ในขณะที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติอื่นๆ ยังคงดำเนินการต่อไปในขณะที่พยายามทำให้ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยเป็นไปตามข้อกำหนด Fermilab เลือกที่จะระงับการดำเนินงานจนกว่าห้องปฏิบัติการจะปฏิบัติตามคำสั่งใหม่ได้อย่างสมบูรณ์ เครื่องเร่งอนุภาคหลักของ Fermilab กลับมาทำงานอีกครั้งหลังจากที่การดำเนินการตาม DOE O 420.2D เสร็จสมบูรณ์ในช่วงปลายฤดูใบไม้ผลิปี 2024

ในช่วงกลางปี ​​2024 เฟอร์มิแล็บประสบปัญหางบประมาณขาดแคลน ส่งผลให้ต้องพักงานพนักงานชั่วคราวและปิดทำการ รวมถึงปิดการเข้าถึงของสาธารณะเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ในเดือนสิงหาคม[ 107 ] ความจำเป็นในการพักงานพนักงานชั่วคราวนั้นน่าประหลาดใจ เนื่องจากงบประมาณเพิ่มขึ้น "ถึง 7.6% เป็น 739 ล้านดอลลาร์" [ 107 ]ในปีงบประมาณ (FY) 2024 จากข้อมูลของวารสารScienceวิกฤตการณ์นี้เกิดจากการบริหารจัดการการเติบโตที่ไม่ดี: "ตั้งแต่ปี 2022 ถึง 2023 เพียงปีเดียว [พนักงานของห้องปฏิบัติการ] เพิ่มขึ้น 176 คน หรือ 9% เป็น 2,160 คน" [ 107 ] การพักงานพนักงานชั่วคราวไม่ได้แก้ไขปัญหาการขาดดุลงบประมาณอย่างเต็มที่ และในเดือนพฤศจิกายน พนักงาน 2.5% ถูกเลิกจ้าง[ 108 ] ถึงกระนั้น เทรซี่ มาร์ค หัวหน้าฝ่ายบริการสื่อของเฟอร์มิแล็บ บอกกับ WTTW News ว่า "สุขภาพทางการเงินโดยรวมของห้องปฏิบัติการยังคงไม่เสียหายและได้รับการจัดการ" [ 109 ]

รายงานผู้แจ้งเบาะแส ปี 2024

เมื่อวันที่ 15 กรกฎาคม พ.ศ. 2567 รายงานที่มีข้อกล่าวหาเกี่ยวกับการปกปิดความจริงในห้องปฏิบัติการถูกอัปโหลดไปยังเซิร์ฟเวอร์พรีพรินต์ฟิสิกส์arXiv [ 13 ] ข้อกล่าวหาดังกล่าว ซึ่งได้รับการรายงานในสื่อด้วย[ 107 ] [ 110 ] [ 111 ]ประกอบด้วย:

  • "ข้อกล่าวหาเรื่องการล่วงละเมิดทางเพศต่อผู้ร่วมงานของ NOvA และ DUNE ซึ่งยื่นฟ้องและชนะคดีในสหราชอาณาจักรในปี 2022 [หลังจากที่] เจ้าหน้าที่ FNAL ยกฟ้อง"
  • "การปกปิดคดีอาวุธปืนในที่เกิดเหตุเมื่อปี 2023 พร้อมกับการส่งเสริมผู้กระทำผิด และการไล่พยานออกโดยใช้ข้ออ้าง"
  • "การปกปิดความพยายามที่จะทำร้ายร่างกายช่างไฟฟ้าหญิงคนหนึ่งอย่างรุนแรงด้วยเครื่องจักรในโรงงาน โดยพนักงานชายคนหนึ่ง"
  • "การปกปิดเหตุการณ์ระเบิดหน้าต่างเบริลเลียม และการเลื่อนตำแหน่งของผู้ที่รับผิดชอบในภายหลัง"
  • "สภาพแวดล้อมการทำงานที่ไม่เป็นมิตร ซึ่งคำวิจารณ์เชิงสร้างสรรค์มักถูกเพิกเฉยและถูกตอบโต้กลับ"

รายงานดังกล่าวยังได้กล่าวถึงข้อร้องเรียนมากมายเกี่ยวกับการดำเนินงานประจำวันของห้องปฏิบัติการ ซึ่งได้มีการรายงานไว้ในบทความนี้ข้างต้นแล้ว รวมถึงข้อกล่าวอ้างใหม่เรื่อง "งบประมาณเกินกำหนดของโครงการ PIP-II ภายในหนึ่งปีนับจากการอนุมัติ CD3" ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อโครงการ LBNF/DUNE ได้

เพื่อความน่าเชื่อถือ รายงานได้ให้รายละเอียดจากพยานผู้เห็นเหตุการณ์เพื่อสนับสนุนข้อกล่าวหา[ 13 ] นอกจากนั้น ข้อมูลบางส่วนยังเคยถูกรายงานต่อสาธารณะมาก่อนแล้ว ตัวอย่างเช่น ข้อกล่าวหาแรกเกี่ยวกับกรณีการล่วงละเมิดทางเพศที่ร้ายแรงถูกรายงานในThe Guardian [ 112 ]และข้อเท็จจริงที่ว่าผู้ร้องเรียนได้ยื่นเรื่องร้องเรียนต่อ Fermilab ซึ่งไม่ได้ดำเนินการใดๆ ปรากฏอยู่ในเอกสารของศาล[ 113 ] นักวิทยาศาสตร์แสดงความหวาดกลัวต่อการแก้แค้นจากผู้นำของ Fermilab [ 107 ] เพื่อให้ผู้แจ้งเบาะแสยังคงไม่เปิดเผยตัวตน รายงานจึงถูกอัปโหลดไปยังเซิร์ฟเวอร์พรีพรินต์ arXiv โดย Giorgio Bellettini ผู้นำที่ได้รับการยอมรับในสาขาฟิสิกส์อนุภาค ซึ่งทำหน้าที่เป็นโฆษกของความร่วมมือสำหรับเครื่องตรวจจับการชนกันที่ Fermilabสองครั้ง[ 114 ] นอกจากนี้ยังมีจดหมายสนับสนุนฉบับที่สองที่ลงนามโดย William Barletta จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์รวมอยู่ด้วย

รายงานดังกล่าวถูกส่งมอบให้กับรองผู้อำนวยการฝ่ายปฏิบัติการของสำนักงานวิทยาศาสตร์ DOE ดร. จัสตัน ฟอนเทน และรองปลัดกระทรวงวิทยาศาสตร์และนวัตกรรม DOE เจอร์รัลดีน ริชมอนด์ ในเดือนมิถุนายน 2024 [ 13 ] มีการเผยแพร่สู่สาธารณะหนึ่งเดือนต่อมา หลังจากที่เจ้าหน้าที่ DOE ไม่ตอบสนอง[ 13 ]เมื่อวันที่ 29 กรกฎาคม 2024 ผู้อำนวยการเฟอร์มิแล็บ เลีย เมอร์มิงกา ได้ออกแถลงการณ์ตอบโต้นักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องอย่างสั้นๆ โดยกล่าวว่า “เอกสาร [ผู้แจ้งเบาะแส] ระบุถึงความท้าทายต่างๆ ที่เฟอร์มิแล็บ ซึ่งบางส่วนไม่ถูกต้อง และบางส่วน [พันธมิตรวิจัยเฟอร์มิ] ได้พยายามอย่างหนักเพื่อแก้ไขมาสักระยะแล้ว” [ 111 ]ในการประชุม All Hands Meeting เมอร์มิงกาถูกกล่าวหาว่าบอกกับเจ้าหน้าที่วิทยาศาสตร์ว่า “หยุดบ่นได้แล้ว” [ 107 ]

การเปลี่ยนผ่านสู่การบริหารจัดการใหม่โดย Fermi Forward Discovery Group, LLC, ปี 2023-2025

เนื่องจากห้องปฏิบัติการประสบปัญหาหลายประการ ในเดือนมกราคม 2023 DOE จึงประกาศกระบวนการประมูลสัญญาใหม่สำหรับการจัดการห้องปฏิบัติการ[ 115 ] เป็นระยะเวลาสองปี เนื่องจากปัญหาด้านประสิทธิภาพ[ 11 ]ประกาศของ DOE เกี่ยวกับการแข่งขันได้อธิบายว่า: "วัตถุประสงค์ของการแข่งขันสัญญานี้คือการขอและมอบสัญญา M&O ใหม่ที่จะส่งผลให้ประสิทธิภาพและประสิทธิผลของผู้รับเหมาดีขึ้นที่ FNAL DOE คาดหวังว่าการแข่งขันนี้จะกระตุ้นให้เกิดแนวทางใหม่และนวัตกรรมในการวางแผนอนาคตของห้องปฏิบัติการ" [ 116 ]ในการประชุมให้ข้อมูลสำหรับผู้เสนอราคาที่มีศักยภาพเมื่อวันที่ 1 มีนาคม 2023 สไลด์การนำเสนอได้ขยายความในประเด็นต่างๆ ภายใต้หัวข้อ "ความท้าทาย/ความเสี่ยงที่สำคัญ" รวมถึงการเน้นย้ำถึงข้อกังวลที่ว่า: "ห้องปฏิบัติการยังคงประสบปัญหาในการจัดการทางการเงินและการจัดการการจัดซื้อ การตรวจสอบบัญชีเน้นย้ำถึงข้อบกพร่องและความล้มเหลวในการควบคุมแบบเดียวกันซ้ำแล้วซ้ำเล่าทุกปี การดำเนินการแก้ไขใดๆ ที่นำมาใช้ส่งผลให้มีความคืบหน้าเพียงเล็กน้อยหรือไม่เลย ปัญหาการจัดซื้อจัดจ้างที่สำคัญได้ขัดขวางความสามารถของห้องปฏิบัติการในการส่งมอบระบบ/ทรัพยากรทางธุรกิจที่มีประสิทธิภาพและประสิทธิผลเพื่อสนับสนุนภารกิจทางวิทยาศาสตร์ ข้อกังวลที่สำคัญยังคงมีอยู่เกี่ยวกับความสามารถในการใช้จ่ายเงินทุนของรัฐบาลอย่างมีประสิทธิภาพ ประสิทธิผล และเป็นไปตามข้อกำหนด" [ 117 ] ปัญหามากมายที่ผู้รับเหมาใหม่ต้องเผชิญได้รับการระบุไว้ในเดือนมกราคม 2024ในส่วนข่าวของวารสารNature [ 118 ]

เมื่อวันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2567 กระทรวงพลังงานได้มอบสัญญาการดำเนินงาน Fermi National Accelerator ให้กับ Fermi Forward Discovery Group, LLC (FFDG) ที่เพิ่งก่อตั้งขึ้นใหม่[ 119 ] FFDG แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงการจัดการที่เพิ่มขึ้นจากทศวรรษก่อนหน้า เนื่องจากกลุ่มนี้ประกอบด้วยทีมบริหารชุดเดิมของห้องปฏิบัติการ FRA [ 120 ]ซึ่งประกอบด้วยมหาวิทยาลัยชิคาโกและ Universities Research Association (URA) นอกจากนี้ยังมีการเพิ่มบริษัทอีกสองแห่ง ได้แก่ Amentum Environment & Energy, Inc. ซึ่งเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมขั้นสูง และ Longenecker & Associates ซึ่งเชี่ยวชาญด้านการจัดการโครงการ[ 121 ]ดังนั้น การคัดเลือกจึงไม่ได้เปลี่ยนแปลงการจัดการด้านวิทยาศาสตร์และทรัพยากรบุคคล แต่ได้เสริมสร้างความเชี่ยวชาญในการดำเนินโครงการขนาดใหญ่

FFDG เข้ามารับบริหารจัดการการดำเนินงานของ Fermilab เมื่อวันที่ 1 มกราคม 2025 ด้วยสัญญา 5 ปี เมื่อวันที่ 13 มกราคม 2025 ผู้อำนวยการ Lia Merminga ได้ลาออก[ 122 ]ไม่มีการระบุเหตุผล แต่ผู้สื่อข่าวจาก American Institute of Physics (AIP) ตั้งสมมติฐาน[ 123 ]ว่าฟางเส้นสุดท้ายคือ "รายงานผลการประเมิน" ปี 2024 ที่ล้มเหลวจากกระทรวงพลังงาน[ 124 ]ซึ่งเผยแพร่สู่สาธารณะในช่วงเวลาเดียวกับที่ FFDG เข้ามารับบริหารจัดการ AIP รายงานว่า: "[ในปี 2024] กระทรวงพลังงานได้ให้คะแนนห้องปฏิบัติการต่ำที่สุดนับตั้งแต่กระบวนการประเมินห้องปฏิบัติการปัจจุบันเริ่มต้นขึ้นในปี 2006 ห้องปฏิบัติการไม่เป็นไปตามความคาดหวังใน 5 จาก 8 หมวดหมู่ รวมถึงเกรด C+ สองรายการในด้านการจัดการโครงการและการเป็นผู้นำผู้รับเหมา และเกรด C ในด้านระบบธุรกิจ (สำนักงานวิทยาศาสตร์ของกระทรวงพลังงานกำหนดว่าเกรด B+ ขึ้นไปถือว่าตรงตามความคาดหวัง)" [ 123 ]

Young-Kee Kim ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ผู้ทรงคุณวุฒิ Albert A. Michelson แห่งมหาวิทยาลัยชิคาโก ดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการรักษาการในระหว่างการค้นหาผู้สืบทอดตำแหน่ง ก่อนหน้านี้ Kim เคยดำรงตำแหน่งรองผู้อำนวยการของ Fermilab ตั้งแต่ปี 2006 ถึง 2013 [ 125 ]ในช่วงเวลาสั้นๆ ที่เธอเป็นผู้นำ นอกเหนือจากการจัดการกับความท้าทายด้านการจัดการที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว Kim ยังดูแลการลดจำนวนเจ้าหน้าที่ห้องปฏิบัติการลง 10% เนื่องจากงบประมาณด้านวิทยาศาสตร์ที่ลดลงอย่างมากในปีแรกของการบริหารงานของทรัมป์[ 126 ]อย่างไรก็ตาม เธอประสบความสำเร็จหลายประการ รวมถึงการเขียนรายงานที่ตีพิมพ์โดยสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติที่เรียกร้องให้มีเครื่องเร่งอนุภาคมิวออนที่ Fermilab [ 127 ]ตลอดจนการปรับปรุงเกรดที่กระทรวงพลังงานมอบให้แก่ห้องปฏิบัติการอย่างต่อเนื่องในระหว่างที่เธอดำรงตำแหน่ง โดยไม่มีรายงานเกรด C ในปี 2025 [ 128 ]

เมื่อวันที่ 12 มกราคม 2026 คิมได้ลาออกจากตำแหน่ง และนอร์เบิร์ต ฮอตแคมป์ ผู้อำนวยการคนใหม่ ได้เข้ารับตำแหน่งผู้นำแทน

เว็บไซต์

เข้าถึง

ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติเฟอร์มิ (หรือที่รู้จักกันในชื่อเฟอร์มิแล็บ) ก่อตั้งขึ้นในปี 1967 ในฐานะห้องปฏิบัติการวิจัยวิทยาศาสตร์แบบเปิด และจนถึงปัจจุบันก็ยังไม่ได้ดำเนินการวิจัยที่เป็นความลับ แผนเริ่มต้นของเฟอร์มิแล็บกำหนดให้มีเจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัย "...เพื่อควบคุมการเคลื่อนไหวของบุคลากรเข้าไปในพื้นที่เมื่อมีการทดสอบ" ดังที่ระบุไว้ในรายงานผลกระทบสิ่งแวดล้อมเดือนธันวาคม 1971 และ "...เพื่อบังคับใช้ขอบเขตของพื้นที่" ผู้นำในยุคแรกเริ่มได้เปลี่ยนไปสู่การเปิดเผยข้อมูลต่อสาธารณะมากขึ้น เพื่ออำนวยความสะดวกในการทำงานร่วมกันทางวิทยาศาสตร์และการเพลิดเพลินของสาธารณชน รวมถึงฝูงกระทิงที่ถูกย้ายมาอยู่ที่นี่ด้วย

ในช่วงปลายทศวรรษ 2010 และต้นทศวรรษ 2020 ฝ่ายบริหารของเฟอร์มิแล็บเริ่มนำข้อจำกัดที่เข้มงวดมาใช้กับการเข้าถึงพื้นที่เฟอร์มิแล็บสำหรับบุคคลทั่วไปและนักวิทยาศาสตร์ ภายในฤดูใบไม้ผลิปี 2023 ข้อจำกัดดังกล่าวกลายเป็นเรื่องหนักหน่วงมากจนนักฟิสิกส์และผู้เยี่ยมชมห้องปฏิบัติการมากกว่า 2,500 คนได้ลงนามใน "คำร้องเปิดถึงตัวแทนที่ได้รับการเลือกตั้งให้เปิดเฟอร์มิแล็บอีกครั้ง" [ 129 ] คำร้องดังกล่าวระบุว่า: "การเปลี่ยนแปลงนโยบายการเข้าถึงบั่นทอนแง่มุมที่สำคัญของกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ตลอดจนการทำงานขั้นพื้นฐานของเฟอร์มิแล็บ การจัดประชุมวิจัย การสัมภาษณ์พนักงานที่คาดหวัง การทำงานร่วมกับนักวิทยาศาสตร์ภายนอกห้องปฏิบัติการ และการดำเนินโครงการการศึกษาที่มีชื่อเสียงของเราล้วนถูกขัดขวาง" ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับประชาชนทั่วไป คำร้องระบุว่า: "ปัจจุบัน ประชาชนทั่วไปได้รับอนุญาตให้เข้าถึงได้เฉพาะถนนสายหลักเท่านั้น และด้วยข้อกำหนดด้านบัตรประจำตัวที่เข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ ในไม่ช้าประตูจะปิดสำหรับนักท่องเที่ยวและแม้แต่ผู้อพยพบางส่วน เราไม่สามารถขับรถหรือปั่นจักรยานไปรอบๆ บริเวณได้อย่างอิสระอีกต่อไป สวนสุนัข อาคารวิลสันพร้อมนิทรรศการบนชั้นบนสุด และพื้นที่อื่นๆ ไม่สามารถเข้าถึงได้โดยทั่วไปอีกต่อไป การตกปลาและกิจกรรมอื่นๆ ที่เปิดให้ประชาชนทั่วไปเข้าร่วมได้ถูกยกเลิก" คำร้องเรียกร้องอย่างหนักแน่นให้กลับไปใช้รูปแบบห้องปฏิบัติการแบบเปิดที่เคยใช้ก่อนปี 2020

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2566 ผู้อำนวยการ Lia Merminga ได้โพสต์คำตอบต่อคำร้องบนเว็บไซต์ Fermilab [ 130 ]โดยระบุว่าบางพื้นที่ในสถานที่ยังคงเปิดให้ประชาชนเข้าชมได้ในช่วงเวลาที่กำหนด โดยต้องแสดงบัตรประจำตัวประชาชน คำตอบของ Merminga อ้างถึงข้อจำกัดใหม่นี้ว่าเป็นเพราะห้องปฏิบัติการ "จัดการข้อมูลที่ไม่เป็นสาธารณะจำนวนมาก" ซึ่งเป็นเหตุผลที่ขัดแย้งกับคำร้องที่ชี้ให้เห็นว่าห้องปฏิบัติการได้รับเงินทุนจากผู้เสียภาษีทั้งหมด ไม่ได้ทำการวิจัยที่เป็นความลับ และมีคำสั่งจากรัฐบาลให้เผยแพร่ผลการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมด การรายงานเพิ่มเติมเกี่ยวกับคำร้องและคำตอบของฝ่ายบริหารปรากฏในนิตยสารPhysics Today [ 131 ]และPhysics World [ 132 ]

เพื่อให้สอดคล้องกับข้อกำหนด Real ID สำหรับสถานที่ของ DOE ผู้เยี่ยมชมที่เป็นผู้ใหญ่ทุกคนที่เข้าสถานที่โดยไม่มีผู้ ติดตามจะต้องแสดงบัตรประจำตัวที่มีรูปถ่ายที่ออกโดยรัฐบาลซึ่งเป็นไปตามพระราชบัญญัติ Real ID [ 133 ] รายละเอียดล่าสุดเกี่ยวกับการเข้าถึงสามารถดูได้ที่เว็บไซต์ของ Fermilab [ 134 ]

สถาปัตยกรรม

ภายในอาคารวิลสันฮอลล์

โรเบิร์ต วิลสัน ผู้อำนวยการคนแรกของเฟอร์มิแล็บ ยืนยันว่าลักษณะทางสุนทรียภาพของพื้นที่ต้องไม่ถูกทำลายด้วยกลุ่มอาคารบล็อกคอนกรีต การออกแบบอาคารบริหาร (วิลสัน ฮอลล์) ได้รับแรงบันดาลใจจาก มหาวิหาร เซนต์ ปิแอร์ในโบเวส์ประเทศฝรั่งเศส[ 135 ]แม้ว่าจะสร้างขึ้นใน สไตล์ บรูทัลลิสต์ก็ตาม อาคารและประติมากรรมหลายชิ้นภายในเขตสงวนของเฟอร์มิแล็บแสดงถึงโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ต่างๆ เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้าง

เกลียวอาร์คิมีเดียนเป็นรูปทรงที่เป็นเอกลักษณ์ของสถานีสูบน้ำ หลายแห่ง รวมถึงอาคารที่ใช้เป็นสถานที่ทดลอง MINOS สระน้ำสะท้อนแสงที่วิลสันฮอลล์ยังจัดแสดง เสาโอเบลิสก์ไฮเปอร์ โบลิกสูง 32 ฟุต (9.8 เมตร) ซึ่งออกแบบโดยวิลสัน สายส่ง ไฟฟ้า แรงสูงบางส่วนที่ส่งกระแสไฟฟ้าผ่านพื้นที่ของห้องปฏิบัติการถูกสร้างขึ้นเพื่อเลียนแบบอักษรกรีกπนอกจากนี้ยังสามารถพบตัวอย่างโครงสร้างของเกลียวคู่ดีเอ็นเอและรูปทรงทรงกลมจีโอเด สิกได้อีก ด้วย 

ประติมากรรมของวิลสันในบริเวณนั้น ได้แก่Tractriciousซึ่งเป็นโครงสร้างท่อเหล็กตั้งอิสระใกล้กับนิคมอุตสาหกรรม สร้างจากชิ้นส่วนและวัสดุรีไซเคิลจากเครื่องเร่งอนุภาค Tevatron และBroken Symmetry ที่สูงตระหง่าน ซึ่งต้อนรับผู้ที่เข้ามาในวิทยาเขตผ่านทางเข้าถนนไพน์[ 136 ]เหนือหอประชุมแรมซีย์มีรูปจำลองของแถบโมเบียสที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า8 ฟุต (2.4 เมตร)นอกจากนี้ ยังมีเครื่องอัดไฮดรอลิกขนาดใหญ่และช่องกักเก็บแม่เหล็กเก่า ซึ่งทั้งหมดทาสีฟ้า กระจัดกระจายอยู่ตามถนนทางเข้าและหมู่บ้าน 

สัตว์ป่า

ในปี พ.ศ. 2510 วิลสันนำควายไบซันอเมริกัน 5 ตัว มายังสถานที่แห่งนี้ ซึ่งเป็นตัวผู้ 1 ตัวและตัวเมีย 4 ตัว และกรมอนุรักษ์แห่งรัฐอิลลินอยส์ได้จัดหาควายไบซันเพิ่มเติมอีก 21 ตัว[ 137 ] [ 138 ]ชาวบ้านบางคนที่หวาดกลัวในตอนแรกเชื่อว่ามีการนำควายไบซันเข้ามาเพื่อใช้เป็นสัญญาณเตือนหากและเมื่อระดับรังสีในห้องปฏิบัติการถึงระดับที่เป็นอันตราย แต่เฟอร์มิแล็บได้ให้ความมั่นใจแก่พวกเขาว่าข้อกล่าวอ้างนี้ไม่มีมูลความจริง ปัจจุบันฝูงควายไบซันของเฟอร์มิแล็บเป็นสถานที่ท่องเที่ยวที่ได้รับความนิยมและดึงดูดผู้เยี่ยมชมจำนวนมาก[ 139 ]และบริเวณนี้ยังเป็นเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าในท้องถิ่นอื่นๆ อีกด้วย[ 140 ] [ 141 ]มีการนับนกในวันคริสต์มาสที่ห้องปฏิบัติการทุกปีตั้งแต่ปี พ.ศ. 2519 [ 142 ]

จากการทำงานร่วมกับเขตสงวนป่าของเทศมณฑลดูเพจ เฟอร์มิแล็บได้นำนกฮูกยุ้งฉางอเมริกัน มาปล่อย ในโครงสร้างที่เลือกไว้รอบๆ บริเวณ[ 143 ]

ทริเทียมในพื้นที่

ในระหว่างการทำงาน ลำแสงอนุภาคจะผลิตทริเทียมซึ่งเป็นไอโซโทปของไฮโดรเจนที่ประกอบด้วยโปรตอนหนึ่งตัวและนิวตรอนสองตัว มีกัมมันตรังสีต่ำและมีครึ่งชีวิต 12.3 ปี ทริเทียมนี้สามารถจับกับออกซิเจนเพื่อสร้างน้ำที่มีทริเทียมได้ระดับทริเทียมที่วัดได้ในสถานที่นั้นต่ำเมื่อเทียบกับมาตรฐานด้านสุขภาพและสิ่งแวดล้อมของรัฐบาลกลาง เฟอร์มิแล็บตรวจสอบทริเทียมที่ออกจากสถานที่ในน้ำผิวดินและน้ำเสีย และมีเอกสารคำถามที่พบบ่อยสำหรับผู้ที่ต้องการเรียนรู้เพิ่มเติม[ 144 ]

ในการประชุมให้ข้อมูลสำหรับผู้เสนอราคาที่มีศักยภาพสำหรับสัญญาการจัดการ ซึ่งจัดขึ้นเมื่อวันที่ 1 มีนาคม 2023 สไลด์การนำเสนอระบุว่า แม้ว่าอัตราการปล่อยทริเทียมออกจากพื้นที่จะต่ำกว่ามาตรฐานที่กำหนด แต่ก็มีการปนเปื้อนของทริเทียมในพื้นที่มากพอที่จะถือเป็น "ความท้าทาย" [ 117 ] โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทริเทียมที่ผลิตในลำแสง NuMI ซึ่งส่งนิวตริโนไปยังการทดลองในมินนิโซตา ได้ถูกสูบเข้าไปในระบบระบายความร้อนด้วยน้ำอุตสาหกรรมที่ใช้สำหรับอุปกรณ์ต่างๆ ทั่ววิทยาเขตเฟอร์มิแล็บ ส่งผลให้สรุปได้ว่า ขณะนี้ "การปนเปื้อนของทริเทียมกระจายอยู่ทั่วทั้งศูนย์วิจัยเป็นส่วนใหญ่" [ 117 ]

ดูเพิ่มเติม

  • ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติเฟอร์มิ
    • จดหมายข่าวรายวันของFermilab Today
    • สิ่งพิมพ์ออนไลน์อื่นๆ ของ Fermilab
    • ทัวร์เสมือนจริงของเฟอร์มิแล็บ
    • สถาปัตยกรรมในวิทยาเขตเฟอร์มิแล็บ
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Fermi_National_Accelerator_Laboratory&oldid=1359524585#Accelerators "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติเฟอร์มิ

ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติเฟอร์มิ ( FNAL ; รู้จักกันในชื่อ Fermilab ) เป็น ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ สำหรับ ฟิสิกส์อนุภาค พลังงานสูงตั้งอยู่ที่ เมืองบาตาเวีย รัฐอิลลินอยส์...

ประวัติศาสตร์

เวสตัน รัฐอิลลินอยส์ เป็นชุมชนที่อยู่ติดกับ บาตาเวีย ซึ่งถูกคณะกรรมการหมู่บ้านลงมติให้ยุบไปในปี พ.ศ. 2509 เพื่อจัดหาพื้นที่สำหรับเฟอร์มิแล็บ [ 15 ]

ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการ

นับตั้งแต่ก่อตั้งในปี พ.ศ. 2510 เฟอร์มิแล็บมีผู้อำนวยการบริหารมาแล้ว 8 คน [ 17 ]

เทวาตรอน

ก่อนการเริ่มต้นใช้งาน เครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ (LHC) ใกล้เมืองเจนีวา ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ในปี 2008 เครื่องเร่งอนุภาค เทวาตรอน เป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดในโลก โดยเร่งโปรตอนและแอนติโปรตอนให้มีพลังงานสูงถึง 980 GeV...