LHC lanceringsdato annonceret • Igor Ivanov • Videnskab Nyheder om "Elementer" • LHC, Fysik

LHC lanceringsdato annonceret

Console Collider LHC på CERN. Foto fra press.web.cern.ch

CERN-ledelsen meddelte, at de første stråler ville begynde at cirkulere inde i Large Hadron Collider den 10. september. De første proton-protonkollisioner begynder ca. en måned senere.

Fysikere rundt om i verden venter ivrigt på starten af ​​forsøg på Large Hadron Collider (LHC) hos CERN. Det forventes, at der i disse forsøg vil blive modtaget svar på de vigtigste spørgsmål vedrørende verdensstrukturen efterfulgt af den hurtige udvikling af elementærpartikelfysik og beslægtede discipliner.

Med hensyn til teknologi er LHC en hidtil kompleks eksperimentel opsætning. Tusindvis af mennesker arbejdede på oprettelsen af ​​individuelle komponenter og forsamlingen af ​​både acceleratoren selv og detektorerne i mere end ti år. I løbet af dette arbejde opstod tekniske problemer uundgåeligt, på grund af hvilket forberedelse til lanceringen af ​​LHC var langsommere end oprindeligt forventet, og den planlagte lanceringsdato blev gentagne gange udskudt.

Nu er disse vanskeligheder forbi, installationen af ​​LHC er afsluttet, og de nyeste udstyrstest udføres hos CERN. I lyset heraf besluttede CERN ledelsen at fastsætte en bestemt dato for lanceringen af ​​collideren – 10. september. På denne dag er det meningen at lancere den første protonstråle i acceleratoren og begynde at arbejde med det. Ved denne lejlighed fremkom en ny del af den første LHC-stråle på CERN-webstedet, som tilsyneladende dækker første fase af LHC's arbejde. Der er også en meddelelse om, at lanceringen af ​​strålen vil blive udsendt på Eurovision og online via webcast-tjenesten.

Før den første stråle begynder at cirkulere ved LHC, skal CERNs videnskabelige og tekniske personale imidlertid udføre en række kontroller og løse flere tekniske problemer.

For det første er to af de otte sektorer af acceleratorringen endnu ikke helt afkølet: de har stadig en temperatur på 4 Kelvin og skal sænke den til 1,9 Kelvin (for aktuelle oplysninger, se LHC Cooldown Status-siden). En sådan lav temperatur er nødvendig på den ene side for at superledende magneter skaber et meget stærkt magnetfelt, der holder protonbjælker i kredsløb og på den anden side flydende helium, en køleacceleratorring, går i en superfluid tilstand og effektivt kan omdirigere varme.

For det andet, efter at alt er helt afkølet, vil en række tests af integriteten af ​​ringinfrastrukturen og kontrol af alle elektriske kredsløb og sikkerhedssystemer bestå.

For det tredje kræves verifikation af indsprøjtningssystemet (injektion) af protonstrålen fra præacceleratoren til hoved-LHC-ringen. Faktum er, at protonerne accelererer ved LHC til høje energier ikke fra bunden. De bliver først accelereret til 0,45 TeV ved en pre-accelerator (SPS) og derefter injiceret via en speciel linje ind i LHC selv.

I den kommende weekend, 9.-9. August, er der planlagt en række sundhedskontroller for denne injektionslinje. I disse test vil en stråle, der rammer LHC'en, ikke gå rundt om hele ringen, men kun langs en lille bue og vil blive fuldstændigt absorberet af kollimatorerne – specielle plader inde i acceleratorringen, som "afskærer" protonstrålen (se diagrammet nedenfor). På grund af dette kan en sådan test udføres, før hele ringen sættes i drift.

Forbindelsesdiagram over SPS-acceleratoren med hoved-LHC-ringen. Gul farve Strålebanen er fremhævet under injektionslinjeprøverne, der er planlagt til 9-10 august. Billede fra LHC Injection Test side

Hvordan nøjagtigt vil lanceringen af ​​strålen den 10. september? Fra det øjeblik, hvor den første stråle lanceres, begynder den såkaldte fase A af acceleratoren, hvoraf en detaljeret plan vises på trin A. Denne fase er opdelt i flere faser, der hver især tager i gennemsnit flere dage.På dette stadium vil acceleratorfysikternes hovedopgaver være at verificere, at strålen ikke berører noget inde i acceleratorringen, at strålebanen er stabil og styrbar, at acceleratorsektionen opfanger strålen og fremskynder den til den krævede energi mv.

Disse kontroller (først med en og derefter med to kolliderende bjælker, men uden kollisioner) vil tage mindst en måned. Hvis alt er i orden, så i oktober begynder to kolliderende bjælker at kollidere ved punkterne i deres kryds – inden for detektorerne. Den såkaldte pilot fysik session (Pilot Physics Run) vil begynde, hvilket vil vare indtil slutningen af ​​november. Acceleratoren stoppes derefter til vinteren, og de akkumulerede data til efteråret bliver behandlet og præsenteret på konferencer i begyndelsen af ​​2009.

På grund af den meget lille statistik forventes der dog ingen større opdagelser – fysikerne skal først og fremmest kollisionsresultaterne for at debugere detektorerne for at kontrollere, at de "ser" allerede kendte partikler og bestemmer deres egenskaber godt. Sådan kalibrering af detektorer er nødvendig, før de begynder at lede efter spor af helt nye processer.

Kilde: CERN pressemeddelelse, 7. august 2008.

Igor Ivanov


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: