CERN: Οι δέσμες επέστρεψαν στο συγκρότημα των επιταχυντών του

Ο Large Hadron Collider (LHC) επέστρεψε στη δράση! Την Παρασκευή 30 Μαρτίου, στις 12:17 μετά το μεσημέρι, κυκλοφόρησαν πρωτόνια στον 27 χιλιομέτρων δακτύλιο για πρώτη φορά το 2018. Ο ισχυρότερος επιταχυντής σωματιδίων του κόσμου, έτσι, μπαίνει στον έβδομο χρόνο του για τη λήψη δεδομένων και στον τέταρτο χρόνο με ενέργεια συγκρούσεων στα 13 TeV. Η επανεκκίνηση ενός επιταχυντή περιλαμβάνει πολλά περισσότερα από το πάτημα ενός διακόπτη, ειδικά καθώς ο LHC είναι ο τελευταίος σύνδεσμος σε μια αλυσίδα επιταχυντών που περιλαμβάνει πέντε ξεχωριστές μηχανές.

Ακολουθώντας τη διακοπή του χειμώνα, που επέτρεψε τις ομάδες να πραγματοποιήσουν μια ολόκληρη σειρά από εργασίες συντήρησης, οι χειριστές της μηχανής βαθμιαία έχουν φέρει τις υποδομές και τους επιταχυντές πίσω «στη γραμμή». Στην αρχή του Μαρτίου, τα πρώτα πρωτόνια εξήχθησαν από τη φιάλη τους με το υδρογόνο και εγχύθηκαν στον Linac2 και μετά στον PS Booster. Στις 8 Μαρτίου, ήταν η σειρά του Proton Synchrotron (PS) να δεχθεί δέσμες και μετά, μια εβδομάδα αργότερα, το Super Proton Synchrotron (SPS).

Παράλληλα, ο ομάδες έλεγξαν όλο τον εξοπλισμό, όπως τα κρυογονικά συστήματα ψύξης, οι κοιλότητες ραδιοσυχνοτήτων (που επιταχύνουν τα σωματίδια), οι γεννήτριες ισχύος, οι μαγνήτες, το σύστημα κενού και οι εγκαταστάσεις ασφάλειας. Για παράδειγμα, όχι λιγότερα από 1560 ηλεκτρικά κυκλώματα έπρεπε να τροφοδοτηθούν και διενεργήθηκαν σχεδόν 10000 έλεγχοι. Μόνο όταν οι έλεγχοι αυτοί ολοκληρώνονταν θα μπορούσαν τα σωματίδια να εγχυθούν στον LHC. Ακόμη και έτσι, είναι μακριά από το να τεθεί σε λειτουργία. Οι πρώτες δέσμες κυκλοφορούν μόνο όταν έχουν μια ομάδα σωματιδίων, που περιέχει 20 φορές λιγότερα πρωτόνια από ότι στην κανονική λειτουργία και η ενέργειά τους είναι περιορισμένη στην ενέργεια έγχυσης των 450 GeV.

Τις προσεχείς ημέρες θα απαιτηθούν περαιτέρω ρυθμίσεις και έλεγχοι, πριν η ενέργεια και ο αριθμός των ομάδων σε κάθε δέσμη μπορέσουν να αυξηθούν και οι ομάδες να συμπιέζονται για να παραγάγουν τις πρώτες συγκρούσεις. Η λειτουργία για φυσική θα αρχίσει το Μάιο. Η αντικειμενική λειτουργία για το 2018 είναι να συσσωρεύσει περισσότερα δεδομένα από όσα το 2017: ο στόχος είναι 60 γεγονότα ανά femtobarns (fb^-1) ολοκληρωμένη φωτεινότητας (έναντι των 50 fb^-1 το 2017). Η φωτεινότητα είναι ένα μέτρο του αριθμού των δυνητικών συγκρούσεων ανά μονάδα επιφάνειας σε μια δεδομένη περίοδο χρόνου.

“LHC σελίδα 1” δείχνει την κατάσταση του LHC στις 30 Μαρτίου

Ενώ αναμένουμε τις συγκρούσεις στον LHC, η λήψη δεδομένων ήδη άρχισε αλλού. Οι επιταχυντές του CERN παρέχουν σωματίδια για διάφορες σειρές πειραμάτων. Το PS έχει ήδη αρχίσει να τροφοδοτεί δέσμες στην εγκατάσταση πυρηνικής φυσικής n_TOF και για τα πειράματα στην Ανατολική Αίθουσα (East Hall). Το πρόγραμμα πυρηνικής φυσικής στην ISOLDE (Isotope mass Separator On-Line facility) θα αρχίσουν στις 9 Απριλίου, ενώ ο Επιβραδυντής Αντιπρωτονίων θα αρχίσει και πάλι στο δεύτερο μισό του Απριλίου. Το 2018 είναι μια σημαντική χρονιά για τις συνεργασίες επιστημόνων που χρησιμοποιούν τους επιταχυντές του CERN, καθώς θα είναι η τελευταία χρονιά του Run 2 [λειτουργία στα 13 teraelectronvolts (TeV)]. Το Δεκέμβριο, το συγκρότημα του επιταχυντή θα σταματήσει για δυο χρόνια εργασιών αναβάθμισης που στοχεύουν στην ακόμη περαιτέρω βελτίωση της απόδοσης και στην προετοιμασία για τον υψηλής φωτεινότητας LHC.

Πηγή: CERN