science >> Wetenschap >  >> Fysica

Halverwege tot hoge helderheid

Afgelopen zomer is een nieuwe balkabsorber gemonteerd en getest voor de zones waar de balken vanuit de SPS worden geïnjecteerd. Dit is een van de ontwikkelingen die op de High-Luminosity LHC jaarvergadering worden gepresenteerd. Krediet:Julien Ordan

De High-Luminosity LHC is halverwege. Het LHC-project van de tweede generatie werd acht jaar geleden gelanceerd en moet in 2026 van start gaan. acht jaar vanaf nu. Van 15 tot 18 oktober, de instituten die aan deze toekomstige accelerator hebben bijgedragen, kwamen bij CERN samen om de voortgang van het werk te beoordelen terwijl het project voor een groot deel van de apparatuur van prototyping naar de serieproductiefase gaat.

De jaarlijkse bijeenkomst is een kans om een ​​globale evaluatie van het project uit te voeren - en globaal is het woord, omdat, zoals projectleider Lucio Rossi opmerkt, "de High-Luminosity LHC is een wereldwijd project waaraan sinds het begin is gewerkt door een internationale samenwerking". Evenals de lidstaten van CERN en geassocieerde lidstaten, dertien andere landen dragen bij aan het project. Onlangs zijn nieuwe overeenkomsten getekend met Japan en China en in juni is een overeenkomst met Canada aangekondigd. Vertegenwoordigers van de samenwerkende landen presenteerden tijdens de plenaire sessie de status van hun bijdragen. Er werken zo'n 1000 mensen aan het project.

De civieltechnische werken zijn aanzienlijk gevorderd sinds de start in het voorjaar:de uitgravingen hebben 30 meter bereikt op punt 1 en 25 meter op punt 5. De twee schachten van 80 meter moeten begin 2019 volledig zijn uitgegraven.

Wat betreft het gaspedaal, een van de kerntaken is de productie van zo'n honderd magneten van elf verschillende typen. Enkele van deze, met name de belangrijkste magneten, zijn gemaakt van een nieuw type supergeleider, niobium-tin, waarmee het bijzonder moeilijk is om mee te werken. De korte prototypefase loopt ten einde voor de quadrupoolmagneten die de tripletten van de LHC zullen vervangen en de bundels zeer sterk zullen focussen voordat ze botsen. De lange quadrupoolmagneten (7,15 meter lang) worden geproduceerd bij CERN, terwijl die met een lengte van 4,2 meter in de Verenigde Staten worden ontwikkeld in het kader van de Amerikaanse LHC-AUP (LHC Accelerator Upgrade Project)-samenwerking. Verschillende korte prototypes hebben aan beide zijden van de Atlantische Oceaan de vereiste intensiteit bereikt. In de Verenigde Staten zijn twee lange prototypes (4,2 meter) geproduceerd en de tweede wordt momenteel getest. Bij CERN, de montage van het eerste 7,15 meter lange prototype is begonnen.

De dipoolmagneten op de interactiepunten, die de stralen voor en na het botsingspunt omleiden, worden ontwikkeld in Japan en Italië. Een kort model is met succes getest bij KEK in Japan en een tweede wordt momenteel getest. INFN, in Italië, is ook bezig met het samenstellen van een kort model. Eindelijk, er wordt vooruitgang geboekt met de ontwikkeling van de correctormagneten bij CERN en in Spanje (CIEMAT), Italië (INFN) en China (IHEP), met verschillende prototypes die al zijn getest. in 2022, in hal SM18 komt een testlijn om een ​​magneetketting op het interactiepunt te testen.

Een van de grote successen van 2018 is de installatie in de SPS van een testbank met een autonome cryogene unit. De testbank herbergt twee DQW (double-quarter wave) krabholten, een van de twee gekozen architecturen voor deze baanbrekende apparatuur. De twee holtes draaiden de protonenbundels zodra de tests in mei begonnen, een wereldprimeur markeren. De constructie van de DQW-holtes zal doorgaan terwijl de tweede architectuur, RFD (radiofrequentie dipool), wordt ontwikkeld in de Verenigde Staten. De productie van deze nieuwe apparatuur is het resultaat van een internationale inspanning van Duitsland, het Verenigd Koninkrijk, de Verenigde Staten en Canada.

Tijdens het symposium kwamen nog tal van andere ontwikkelingen aan bod:in de LHC zijn nieuwe collimators getest; een balkabsorber voor de injectiepunten van de SPS werd in de zomer getest en zal tijdens de tweede lange stilstand worden geïnstalleerd; een demonstrator voor een supergeleidende verbinding van magnesiumdiboride wordt momenteel gevalideerd; er zijn studies uitgevoerd om de uitlijning op afstand van alle apparatuur in het interactiegebied te testen en aan te passen, enzovoort.

Gedurende de vier dagen, zo'n 180 presentaties bestreken een breed scala aan technologieën die zijn ontwikkeld voor de High-Luminosity LHC en daarbuiten.