Het Amerikaanse ministerie van Energie heeft formeel de start goedgekeurd van de volledige bouw van het PIP-II-project, een essentiële upgrade van het versnellercomplex in het Fermi National Accelerator Laboratory. Het hart van het project is een krachtige nieuwe supergeleidende lineaire versneller die 's werelds meest intense hoogenergetische neutrinostraal mogelijk zal maken.

De mijlpaal, bekend als Critical Decision 3, machtigt het project om te beginnen met volledige inkoop en bouw. Het bouwt voort op de goedkeuring van maart 2021 voor een voorlopige start van de bouw, waardoor het mogelijk werd om aan belangrijke elementen te werken waarvoor langere voorbereidingstijden nodig waren. Dit omvatte geavanceerde technologieën zoals supergeleidende en krachtige radiofrequentiesystemen en instrumentatie.

"We zijn opgetogen dat we deze cruciale stap voor PIP-II hebben bereikt", zegt Lia Merminga, Fermilab-directeur en voormalig PIP-II-projectdirecteur. "Ons team over de hele wereld heeft onvermoeibaar gewerkt om zich op dit moment voor te bereiden. De planning heeft zijn vruchten afgeworpen en we zijn verheugd om de bouwfase in te gaan, wetende dat dit ongelooflijke nieuwe wetenschap mogelijk zal maken."

Van cruciaal belang voor het succes van PIP-II zijn haar partners over de hele wereld; PIP-II is de eerste deeltjesversneller die op Amerikaanse bodem is gebouwd met aanzienlijke bijdragen van internationale medewerkers. Instellingen in Frankrijk, India, Italië, Polen, het Verenigd Koninkrijk en de Verenigde Staten zullen hun expertise en capaciteiten op het gebied van supergeleidende radiofrequentie en bijbehorende technologieën samenbrengen om de ultramoderne deeltjesversneller bij Fermilab te bouwen.

Wanneer PIP-II voltooid is, zal Fermilab in staat zijn protonenbundels te genereren die groter zijn dan 1 megawatt - 60 procent hoger dan de huidige capaciteiten. De veelzijdige versneller is ontworpen om een ​​verscheidenheid aan onderzoeken te ondersteunen en zal in staat zijn om aangepaste protonenbundels naar verschillende experimenten te sturen.

Een cruciaal gebruik van de straal zal zijn om neutrino's te maken voor het internationale Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), georganiseerd door Fermilab. Meer dan 1.000 onderzoekers die aan DUNE werken, zullen deze ongrijpbare deeltjes bestuderen, die aanwijzingen kunnen bevatten voor de evolutie van ons universum en verschillende lang bestaande mysteries in de natuurkunde.

"De versnellers van Fermilab dreven experimenten aan die de afgelopen 50 jaar belangrijke doorbraken hebben opgeleverd", zegt Nigel Lockyer, voormalig directeur van Fermilab. "De formele start van de bouw van PIP-II betekent dat we een stap dichter zijn bij het verbeteren van onze faciliteiten en het ondersteunen van de volgende 50 jaar van natuurkundige ontdekkingen."

Naast het opknappen van enkele van de bestaande versnellers van het lab, zal PIP-II een krachtige nieuwe supergeleidende versneller installeren aan het begin van de versnellerketen. De unieke eerste sectie stelt wetenschappers in staat om de straal aan te passen voor meerdere experimenten die tegelijkertijd werken. De versneller maakt ook gebruik van nieuwe ontwikkelingen op het gebied van kunstmatige intelligentie en machine learning om de bundel snel, betrouwbaar en met minimale menselijke tussenkomst te leveren.

PIP-II zal naar verwachting eind 2020 voltooid zijn en het project heeft al verschillende mijlpalen bereikt. De bouw van het gebouw dat de cryogene fabriek zal huisvesten - een belangrijke bijdrage in natura van een PIP-II-partneragentschap, het Indiase ministerie van Atoomenergie - en nutsvoorzieningen voor de supergeleidende versneller is bijna voltooid bij Fermilab, en succesvolle tests bij de PIP- II Injector Test Facility gevalideerde kritieke technologieën en demonstreerde de uitzonderlijke prestaties van twee cryomodules, de bouwstenen van de versneller.

"De succesvolle beoordeling toont eens te meer aan dat Fermilab klaar is om een ​​wereldwijde leider te worden in op versneller gebaseerde neutrino-wetenschap, en PIP-II zal een essentiële bijdrage leveren aan het prestige van het laboratorium. Het ministerie van Energie kijkt uit naar de decennia van ontdekkingen die wordt mogelijk gemaakt door deze acceleratorupgrade", zegt DOE HEP-directeur Harriet King. + Verder verkennen

Fermilab, partners breken terrein op deeltjesversneller om spookachtige deeltjes, nieuwe krachten te bestuderen