science >> Wetenschap >  >> Fysica

Balken zijn terug in de LHC

Zicht op de LHC in 2018, voor de herstart van het gaspedaal. Krediet:Maximilien Brice, Julien Ordan/CERN

De Large Hadron Collider is weer in bedrijf! Op vrijdag 30 maart, om 12:17 uur, protonen circuleerden in 2018 voor het eerst in de ring van 27 km. 's Werelds krachtigste deeltjesversneller ging daarmee zijn zevende jaar van gegevensverzameling in en zijn vierde jaar met 13 TeV-botsingsenergie.

Het herstarten van een gaspedaal omvat veel meer dan alleen een schakelaar indrukken, vooral omdat de LHC de laatste schakel is in een versnellingsketen die bestaat uit vijf afzonderlijke machines. Na de winterstop, waardoor teams een hele reeks onderhoudswerkzaamheden konden uitvoeren, de machinisten hebben geleidelijk de infrastructuren en versnellers weer online gebracht. Begin maart, de eerste protonen werden uit hun waterstoffles gehaald en in de Linac2 geïnjecteerd, en vervolgens in de PS Booster. Op 8 maart, het was de beurt aan de Proton Synchrotron (PS) om stralen te ontvangen, en dan, een week later, de Super Proton Synchrotron (SPS).

parallel, de teams hebben alle LHC-hardware gecontroleerd, zoals de cryogene koelsystemen, de radiofrequente holtes (die de deeltjes versnellen), de voedingen, de magneten, het vacuümsysteem en de veiligheidsinstallaties. Bijvoorbeeld, niet minder dan 1 560 elektrische circuits moesten worden gevoed en er werden ongeveer 10 000 tests uitgevoerd. Pas toen al deze tests waren voltooid, konden deeltjes in de LHC worden geïnjecteerd.

"LHC pagina 1" toont de status van de LHC op 30 maart. De blauwe lijn aan de rechterkant van het scherm geeft de eerste straal aan die in 2018 in de LHC circuleert. Credit:CERN

Toch, de ingebruikname is nog lang niet voorbij. De eerste stralen die circuleren hebben maar één bundel deeltjes, die 20 keer minder protonen bevat dan bij normaal bedrijf. En hun energie is beperkt tot de injectie-energie van 450 GeV. De komende dagen zullen verdere aanpassingen en tests nodig zijn voordat de energie en het aantal trossen in elke balk kan worden verhoogd en de trossen kunnen worden geperst om de eerste botsingen te produceren. De fysica-operatie zou in mei moeten beginnen.

De operatiedoelstelling voor 2018 is om meer data te verzamelen dan in 2017:de doelstelling is 60 inverse femtobarns (fb -1 ) van geïntegreerde helderheid (tegen 50 fb -1 anno 2017). Lichtsterkte is een meting van het aantal potentiële botsingen per oppervlakte-eenheid in een bepaalde tijdsperiode.

Terwijl we wachten op botsingen in de LHC, het verzamelen van gegevens begint al ergens anders. De versnellers van CERN leveren deeltjes voor een breed scala aan experimenten. De PS is al begonnen met het leveren van bundels aan de kernfysische faciliteit n_TOF en aan de experimenten in de East Hall. Het kernfysica-programma bij ISOLDE zou op 9 april van start moeten gaan, terwijl de Antiproton-vertrager in de tweede helft van april weer zou moeten beginnen.

2018 is een belangrijk jaar voor de samenwerkingen die gebruikmaken van de accelerators van CERN, aangezien het het laatste jaar van Run 2 zal zijn. In december, het acceleratorcomplex zal worden stilgelegd voor twee jaar upgradewerkzaamheden om de prestaties verder te verbeteren en voor te bereiden op de High-Luminosity LHC.