Макмиллан, Эдвин Маттисон: биография
До изобретения принципа автофазировки максимальная энергия, полученная электронным ускорителем, достигалась при помощи бетатрона с пределом энергии – около 100 МэВ – ограниченной за счет испускания электронами электромагнитного излучения. В ускорителе Макмиллана электроны ограничены кольцевой камерой и ускоряются в манере традиционного бетатрона до 2 МэВ. Последующий выигрыш в энергии за счет принципа автофазировки был получен с помощью электрического поля электромагнитной ямы, поскольку увеличивалось ведущее магнитное поле. Ускоритель Макмиллана имел в радиусе 1 метр и достигал энергии 300 МэВ. Макмиллан лично руководил строительством всех фаз этого новаторского аппарата.
Работа была выполнена, и ускоритель, как 184-дюймовый циклотрон, привел к важным новым открытиям. Макмиллан лично участвовал в первых экспериментах образования пионов из фотонов. Были проведены и многие другие эксперименты, включая демонстрацию существования нейтрального пиона и детальное изучение высокоэнергетических электромагнитных каскадов.
Успех 184-дюймового синхроциклотрона и 300-МэВ электронного синхротрона обеспечил стремительность новой стадии строительства ускорителей в Беркли – Беватрона. Макмиллан содействовал начальным идеям проекта такого ускорителя, включая расчеты, которые показали, что аппарат должен без труда достичь 6 ГэВ для образования протон-антипротонных пар.
Сегодня, по существу, все высокоэнергетические ускорители, для электронов, протонов или тяжелых ионов, не могу работать, если они не автофазированы. Резкий рост высокоэнергетических ускорителей, который привел к увеличению доступной энергии в десятки раз, в основном является последствием изобретения Макмиллана и Векслера.
Вклад Макмиллана в физику ускорителей на этом не ограничивается. Он опубликовал «теорему Макмиллана», математическое доказательство, что в линейном ускорителе радиальная фокусировка и автофазировка взаимно несовместимы, если внешние фокусирующие устройства (магнитные линзы или модуляторы) не подходят к пучку. Он также произвел расчеты для движения спина в электронном линейном ускорителе, и во время творческого визита в ЦЕРН в 1975 году он исследовал загадочную потерю мюонов в накопительном кольце при нарушении работы полюсов магнита . Он в значительной степени содействовал анализу динамики орбиты в лаборатории Беркли.
Руководство лабораторией в Беркли
В 1958 году в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли было 2000 работников и около 3300 в Ливерморской лаборатории. Часть в Беркли была междисциплинарная с основным упором на физику, бесчисленные ускорители, но также были отделения ядерной химии, биологии и медицины и биоорганической химии. Мощная программа исследований физики элементарных частиц на Бэватроне с 72-дюймовой пузырьковой камерой и множеством детекторов элементарных частиц привлекала физиков со всего мира и сделала лабораторию в Беркли центром физики высоких энергий с конца 1950х до середины 1960х. Продолжалась работа и на 184-дюймовом циклотроне, и на 300 МэВ-ном синхротроне Макмиллана.
Первая половина пребывания Макмиллана в качестве директора была, возможно, наиболее успешным временем у Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, как минимум, в области физики высоких энергий. Последняя часть его срока принесла изменения и в научной работе лаборатории, и в финансовом обеспечении из Вашингтона. Макмиллан сыграл важную роль в создании Национальной лаборатории ускорителей имени Энрико Ферми, будучи членом правления Ассоциации исследовательских Университетов США в годы её становления.
Макмиллан обеспечивал научное и административное руководство лаборатории в сложные времена с уменьшающимся финансированием в области физики частиц и в период, когда Ливерморская часть лаборатории начала затмевать Беркли. Поддержание сильной и разноплановой исследовательской программы по физики и другим областям при ограниченных ресурсах было сложно. Ему удалось поддерживать сильную междисциплинарную лабораторию, расширявшуюся в новые области, такие как энергосбережение и окружающая среда.
В поздние годы радиационная лаборатория подвергалась внутренним и внешним противоречиям: внутренние – когда было недостаточное количество средств на альтернативные проекты, менее плотно соприкасающиеся со специализацией лаборатории; внешние - когда партнерство между лабораторией и Управлением энергетических исследований и разработок и конгрессом США начало разрушаться. Более того, ситуация во Вьетнаме усиливала напряженность, в особенности на территории университета.
