Национальная лаборатория Лоуренса Беркли

редактировать
Национальная лаборатория США, расположенная недалеко от Беркли, Калифорния

Национальная лаборатория Лоуренса Беркли
The lab's Molecular Foundry Молекулярная лаборатория Литейный завод
Девиз Обеспечение мира научными решениями
Основание26 августа 1931 г.; 89 лет назад (1931-08-26)
Тип исследованияНаучные исследования и энергетические технологии
Бюджет US $ 1,1 миллиарда (2019)
Директор Майкл Уизерелл
Персонал 3 816
Студенты 800
МестоположениеБеркли, Калифорния, США. 37 ° 52′34 ″ с.ш. 122 ° 14 ′49 ″ з.д. / 37,876 ° с.ш., 122,247 ° з.д. / 37,876; -122,247 Координаты : 37 ° 52'34 ″ N 122 ° 14'49 ″ W / 37,876 ° N 122,247 ° W / 37,876; -122.247
Кампус 200 акров (81 га)
Операционное агентствоКалифорнийский университет
Нобелевские лауреаты 13
Веб-сайтwww.lbl.gov

Национальная лаборатория Лоуренса Беркли (LBNL ), обычно называемая Лаборатория Беркли, является национальной лабораторией США, которая проводит научные исследования от имени Министерства энергетики. Расположенная на холмах в Беркли, Калифорния, лаборатория выходит на кампус Калифорнийского университета в Беркли.

Содержание
  • 1 История
    • 1,1 1931–1941
    • 1,2 1942–1950
    • 1,3 1951–2018
  • 2 Директора лабораторий
  • 3 Научная миссия
  • 4 Операции и управление
  • 5 Научные достижения, изобретения, и открытия
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
История

1931–1941

Лаборатория была основана 26 августа 1931 г. Эрнестом Лоуренсом, как и Радиационная лаборатория Калифорнийского университета в Беркли, связанная с физическим факультетом. Физические исследования были сосредоточены вокруг его нового прибора, циклотрона, типа ускорителя частиц, за который он был удостоен Нобелевской премии по физике в 1939 году. 1930-е годы Лоуренс настаивал на создании все более и более крупных машин для физических исследований, обращаясь к частным филантропам за финансированием. Он был первым, кто сформировал большую команду для создания больших проектов, чтобы делать открытия в области фундаментальных исследований. В конце концов эти машины стали слишком большими, чтобы их можно было разместить на территории университета, и в 1940 году лаборатория переехала на свое нынешнее место на холме над университетским городком. В состав группы, сформированной в этот период, входят еще двое молодых ученых, которые впоследствии основали большие лаборатории; Дж. Роберт Оппенгеймер основал Лос-Аламосскую лабораторию, а Роберт Уилсон основал Фермилаб.

1942–1950

Лесли Гровс посетил радиационную лабораторию Лоуренса в конце 1942 г., когда он организовывал Манхэттенский проект, встречаясь с Дж. Роберт Оппенгеймер впервые. Оппенгеймеру было поручено организовать усилия по разработке ядерной бомбы, и он основал сегодняшнюю Лос-Аламосскую национальную лабораторию, чтобы сохранить эту работу в секрете. В RadLab Лоуренс и его коллеги разработали метод электромагнитного обогащения урана, используя свой опыт работы с циклотронами. калютроны (названные в честь университета) стали основной единицей массивного объекта Y-12 в Ок-Ридж, Теннесси. Лаборатория Лоуренса внесла свой вклад в то, что было признано тремя наиболее ценными технологическими разработками войны (атомная бомба, неконтактный взрыватель и радар). Циклотрон, строительство которого застопорилось во время войны, был завершен в ноябре 1946 года. Манхэттенский проект был закрыт двумя месяцами позже.

1951–2018

После войны Радиационная лаборатория стала одной из первых лабораторий, вошедших в состав Комиссии по атомной энергии (AEC) (ныне Министерство энергетики, DOE). Наиболее засекреченная работа оставалась в Лос-Аламосе, но RadLab продолжала участвовать. Эдвард Теллер предложил создать вторую лабораторию, подобную Лос-Аламосу, чтобы конкурировать с их разработками. Это привело к созданию ответвления RadLab (ныне Ливерморская национальная лаборатория ) в 1952 году. Часть работ RadLab была передана в новую лабораторию, но некоторые секретные исследования продолжались в лаборатории Беркли до 1970-е годы, когда она стала лабораторией, посвященной только неклассифицированным научным исследованиям.

Вскоре после смерти Лоуренса в августе 1958 года Радиационная лаборатория Калифорнийского университета (оба отделения) была переименована в Радиационную лабораторию Лоуренса. Местоположение в Беркли стало лабораторией Лоуренса Беркли в 1971 году, хотя многие продолжали называть ее RadLab. Постепенно в обиход вошла еще одна сокращенная форма - LBL. Его официальное название было изменено на Национальная лаборатория Эрнеста Орландо Лоуренса Беркли в 1995 году, когда к названиям всех лабораторий Министерства энергетики было добавлено слово «Национальная». "Эрнест Орландо" позже был исключен, чтобы сократить название. Сегодня лабораторию обычно называют лабораторией Беркли.

Записки по физике Альвареса представляют собой набор неофициальных рабочих документов большой группы физиков, инженеров, программистов и технических специалистов во главе с автор Луис В. Альварес с начала 1950-х годов до его смерти в 1988 году. Более 1700 меморандумов доступны в Интернете, размещены в Лаборатории.

В 2018 году лаборатория остается собственностью Министерство энергетики США под руководством Калифорнийского университета. Такие компании, как Intel, финансировали лабораторные исследования вычислительных микросхем.

Сотрудники радиационной лаборатории Калифорнийского университета на ярме магнита 60-дюймового циклотрона, 1938 г.; Показаны нобелевские лауреаты Эрнест Лоуренс, Эдвин Макмиллан и Луис Альварес, а также Дж. Роберт Оппенгеймер и Роберт Р. Уилсон.
Директора лабораторий
Научная миссия

С 1950-х годов по настоящее время Лаборатория Беркли сохранила свой статус крупного международного центра физических исследований, а также диверсифицировала свою исследовательскую программу практически во все области научных исследований. Его миссия - решать самые насущные и глубокие научные проблемы, стоящие перед человечеством, проводить фундаментальные исследования для безопасного энергетического будущего, понимать живые системы для улучшения окружающей среды, здоровья и снабжения энергией, понимать материю и энергию во Вселенной, строить и безопасно эксплуатировать ведущие научные учреждения страны и подготовка следующего поколения ученых и инженеров

20 научных подразделений лаборатории организованы в шести областях исследований: вычислительные науки, физические науки, науки о Земле и окружающей среде, биологические науки, науки об энергии, Энергетические технологии. Лаборатория Беркли имеет шесть основных научных направлений: продвижение интегрированной фундаментальной науки об энергии, интегральная наука о биологических и экологических системах, передовые вычисления для воздействия на науку, открытие фундаментальных свойств материи и энергии, ускорители будущего и разработка инновационных энергетических технологий для устойчивого будущего.. Лоуренс считал, что научные исследования лучше всего проводить в группах людей с различными областями знаний, работающих вместе. Его концепция совместной работы - это традиция лаборатории Беркли, которая продолжается и сегодня.

Лаборатория Беркли управляет пятью основными национальными пользовательскими центрами Министерства энергетики США:

  1. Advanced Light Source (ALS) - это синхротронный источник света с 41 лучевой линией, обеспечивающий мягкое ультрафиолетовое излучение. рентгеновские лучи и жесткий рентгеновский свет для научных экспериментов. БАС - один из самых ярких в мире источников мягкого рентгеновского излучения, которое используется для характеристики электронной структуры вещества и выявления микроскопических структур с элементарной и химической специфичностью. Ежегодно около 2500 ученых-пользователей проводят исследования в ALS. Лаборатория Беркли предлагает модернизацию БАС, которая увеличит когерентный поток мягких рентгеновских лучей на два-три порядка величины.
  2. Объединенный институт генома (JGI) поддерживает геномные исследования в поддержка миссий DOE в области альтернативной энергетики, глобального круговорота углерода и управления окружающей средой. Лабораториями-партнерами JGI являются лаборатория Беркли, Ливерморская национальная лаборатория (LLNL), Национальная лаборатория Ок-Ридж (ORNL), Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория (PNNL), и Институт биотехнологии Хадсон-Альфа. Центральная роль JGI заключается в разработке разнообразных крупномасштабных экспериментальных и вычислительных возможностей для связи последовательности с биологическими открытиями, имеющими отношение к исследованиям в области энергетики и окружающей среды. Около 1200 ученых-пользователей ежегодно используют возможности JGI для своих исследований.
  3. Molecular Foundry - это многопрофильный исследовательский центр в области нанонауки. Его семь исследовательских центров сосредоточены на визуализации и манипулировании наноструктурами, нанофабрикации, теории наноструктурных материалов, неорганических наноструктурах, биологических наноструктурах, органическом и макромолекулярном синтезе и электронной микроскопии. Приблизительно 700 ученых-пользователей используют эти средства в своих исследованиях каждый год.
  4. Национальный научный вычислительный центр энергетических исследований (NERSC) - это научно-вычислительный центр, который обеспечивает крупномасштабные вычисления для несекретные исследовательские программы Министерства энергетики. Его текущие системы обеспечивают более 3 миллиардов вычислительных часов ежегодно. NERSC поддерживает 6000 научных пользователей из университетов, национальных лабораторий и промышленности.
  5. Energy Sciences Network (ESnet) - это высокоскоростная сетевая инфраструктура, оптимизированная для очень больших потоков научных данных. ESNet обеспечивает подключение ко всем основным объектам и объектам Министерства энергетики США, а сеть передает примерно 35 петабайт трафика каждый месяц.

Лаборатория Беркли является ведущим партнером Объединенного института биоэнергетики (JBEI), расположенного в Эмеривилл, Калифорния. Другими партнерами являются Сандийские национальные лаборатории, кампусы Калифорнийского университета (UC) в Беркли и Дэвис, Научный институт Карнеги и Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса (LLNL). Основная научная миссия JBEI - продвигать разработку следующего поколения биотоплива - жидкого топлива, получаемого из солнечной энергии, хранящейся в биомассе растений. JBEI - один из трех новых исследовательских центров по биоэнергетике (BRC) Министерства энергетики США.

Лаборатория Беркли играет важную роль в двух Центрах энергетических инноваций Министерства энергетики США. Миссия Объединенного центра искусственного фотосинтеза (JCAP) - найти рентабельный метод производства топлива с использованием только солнечного света, воды и двуокиси углерода. Ведущим учреждением JCAP является Калифорнийский технологический институт, а лаборатория Беркли - второй институциональный центр. Миссия Объединенного центра исследований в области накопления энергии (JCESR) заключается в создании аккумуляторных технологий следующего поколения, которые преобразят транспорт и электросети. Аргоннская национальная лаборатория возглавляет JCESR, а Berkeley Lab является основным партнером.

Операции и управление

Калифорнийский университет управляет Национальной лабораторией Лоуренса Беркли по контракту с Министерством энергетики. Сайт состоит из 76 зданий (принадлежащих Министерству энергетики США ), расположенных на 200 акрах (0,81 км), принадлежащих университету в Беркли-Хиллз. В общей сложности в лаборатории работает около 4000 сотрудников UC, из которых около 800 - студенты или постдоки, и каждый год в нее принимают участие более 3000 приглашенных ученых. В лаборатории работают около двух десятков сотрудников Министерства энергетики, которые обеспечивают федеральный надзор за работой лаборатории Беркли для Министерства энергетики. Директор лаборатории Майкл Уизерелл назначается регентами и подчиняется президенту университета. Хотя лаборатория Беркли управляется Калифорнийским университетом независимо от кампуса Беркли, эти две организации тесно взаимосвязаны: более 200 исследователей лаборатории Беркли занимают совместные должности в качестве преподавателей Калифорнийского университета в Беркли.

Бюджет лаборатории на 2019 финансовый год составил 1,1 миллиарда долларов США.

Научные достижения, изобретения и открытия

Известные научные достижения лаборатории со времен Второй мировой войны включают наблюдение антипротона, открытие нескольких трансурановых элементов и открытие ускоряющейся Вселенной.

С момента его создания 13 исследователей, связанных с лабораторией Беркли (Эрнест Лоуренс, Гленн Т. Сиборг, Эдвин М. Макмиллан, Оуэн Чемберлен, Эмилио Г. Сегре, Дональд А. Глейзер, Мелвин Кэлвин, Луис В. Альварес, Юань Т. Ли, Стивен Чу, Джордж Ф. Смут, Сол Перлмуттер и Дженнифер Дудна ) были удостоены либо Нобелевской премии по физике, либо Нобелевская премия по химии. Кроме того, двадцать три сотрудника Berkeley Lab, участвовавшие в работе Межправительственной группы экспертов по изменению климата, разделили Нобелевскую премию мира 2007 года с бывшим вице-президентом Элом Гором.

Семьдесят ученых из лаборатории Беркли являются членами США. Национальная академия наук (NAS), одна из высших наград для ученого в Соединенных Штатах. Тринадцать ученых из лаборатории Беркли получили Национальную медаль науки, высшую национальную награду за достижения в области научных исследований. Восемнадцать инженеров из лаборатории Беркли были избраны в Национальную инженерную академию, а трое ученых из лаборатории Беркли были избраны в Национальную медицинскую академию. Nature Index ставит лабораторию на шестое место в мире среди правительственных исследовательских организаций; это единственная из шести лучших лабораторий, которая представляет собой отдельную лабораторию, а не систему лабораторий.

Элементы, обнаруженные физиками лаборатории Беркли, включают астат, нептуний, плутоний, кюрий, америций, берклий *, калифорний *, эйнштейний, фермий, менделевий, нобелий, лоуренсий *, дубний и сиборгий *. Элементы, отмеченные звездочкой (*), названы в честь университетских профессоров Лоуренса и Сиборга. Сиборг был главным ученым, участвовавшим в их открытии. Элемент технеций был обнаружен после того, как Эрнест Лоуренс дал Эмилио Сегре полоску молибдена из циклотрона лаборатории Беркли. Фальсифицированные доказательства, использованные для утверждения создания оганессона и ливермория Виктором Ниновым, исследователем, работающим в лаборатории Беркли, привели к опровержению двух статей. 171>

Изобретения и открытия, которые предстоит сделать в лаборатории Беркли, включают: «умные» окна со встроенными электродами, которые позволяют оконному стеклу реагировать на изменения солнечного света, синтетические гены противомалярии и супер-лекарства против СПИДа, основанные на достижениях в синтетическая биология, электронные балласты для более эффективного освещения, Home Energy Saver, первый в Интернете самодельный инструмент для аудита энергии дома, карманный пробоотборник ДНК, называемый PhyloChip и Berkeley Darfur Stove, в которых используется на четверть меньше дров, чем в традиционных кухонных плитах. Одним из наиболее заметных достижений лаборатории Беркли является открытие темной энергии. В 1980-х и 1990-х годах физики и астрономы лаборатории Беркли сформировали Проект по космологии сверхновых (SCP), используя сверхновые типа Ia в качестве «стандартных свечей» для измерения скорости расширения Вселенной. Их успешные методы стимулировали конкуренцию, в результате чего в начале 1998 года и SCP, и группа поиска сверхновых High-Z объявили об удивительном открытии ускорения расширения; причину вскоре назвали темной энергией.

Артур Розенфельд, старший научный сотрудник лаборатории Беркли, был ведущим национальным поборником энергоэффективности с 1975 года до своей смерти в 2017 году. Он руководил работой лаборатории, разработавшей несколько технологий, радикально повысивших эффективность: компактные люминесцентные лампы, холодильники с низким энергопотреблением и окна, задерживающие тепло. Он основал в лаборатории Центр строительной науки, который превратился в Отдел строительных технологий и городских систем. Он разработал первые стандарты энергоэффективности для зданий и бытовой техники в Калифорнии, которые помогли штату поддерживать постоянное потребление электроэнергии на душу населения - явление, называемое эффектом Розенфельда. Отдел энергоэффективности и воздействия на окружающую среду продолжает создавать исследовательскую основу для национальных стандартов энергоэффективности и работает с Китаем, Индией и другими странами, помогая разработать их стандарты.

Карл Хабер и Виталий Фадеев из лаборатории Беркли разработали система IRENE для оптического сканирования аудиодисков и цилиндров.

В декабре 2018 года исследователи из Intel Corp. и Национальной лаборатории Лоуренса Беркли опубликовали статью в журнале Nature, в которой описан чип " изготовлены из квантовых материалов, называемых магнитоэлектрическими мультиферроиками, а не из обычного кремния, "чтобы обеспечить повышенную обработку и снижение энергопотребления для поддержки таких технологий, как искусственный интеллект.

Ссылки
Внешние ссылки
Wikimedia Commons имеет СМИ, связанные с Национальной лабораторией Лоуренса Беркли.
Последняя правка сделана 2021-05-26 03:19:19
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте