Этот испытательный стенд длиной 95 метров в точности копирует новые сегменты, предназначенные для ядра БАК.
Все магниты и другие компоненты испытательного стенда LHC высокой светимости на месте.
Флоренс Томпсон/ЦЕРН
Инженеры ЦЕРНа приближаются к завершению строительства важнейшего испытательного стенда для Большого адронного коллайдера высокой светимости (HL-LHC), модернизации следующего поколения самого мощного в мире ускорителя частиц.
Новые компоненты, рассчитанные на работу при температуре -456°F (-271°C), представляют собой важную веху в проекте по значительному повышению исследовательского потенциала знаменитого ускорителя частиц.
Испытательный стенд длиной 312 футов (95 метров) представляет собой полномасштабную копию новых сегментов, которые будут установлены в центре Большого адронного коллайдера.
«Их вес составляет от 10 до 18 тонн (приблизительно от 11 до 20 тонн), и они были точно позиционированы с помощью деликатных маневров с привлечением целого арсенала погрузочно-разгрузочного оборудования», — говорится в пресс-релизе ЦЕРН.
Повышение потенциала доставки с помощью усовершенствованных магнитов
Весь проект HL-LHC направлен на увеличение «светимости» ускорителя, или числа столкновений частиц, в десять раз.
Этот огромный поток данных позволит физикам изучать известные частицы, такие как бозон Хиггса, с беспрецедентной точностью и активизировать поиск новой физики, которая могла бы объяснить такие тайны, как темная материя.
Этот скачок производительности обеспечивается новыми сверхпроводящими квадрупольными магнитами, изготовленными из нового сплава ниобия и олова. Магниты способны генерировать поля в 11,3 тесла, что является значительным скачком по сравнению с 8,3-тесла-магнитами, которые используются в настоящее время.
«Чем больше столкновений, тем плотнее пучки, поэтому нужны магниты, способные генерировать еще более сильные магнитные поля, чтобы сильнее сжимать пучки перед их встречей в ходе экспериментов», — говорится в пресс-релизе.
Для достижения сверхпроводимости массивные 20-тонные (18-тонные) магниты необходимо охладить сверхтекучим гелием до температуры всего лишь 1,9 Кельвина (-456°F, -271°C), что ниже температуры глубокого космоса.
Текущая тестовая сборка, известная как «IT String», является важной генеральной репетицией, призванной гарантировать слаженную работу всех компонентов в этих экстремальных условиях перед их окончательной установкой в главном туннеле LHC.
Стратегическое тестирование и обучение
«Цель испытательного стенда — проверить, как цепи ведут себя совместно в реальных условиях», — заявила Марта Байко, руководитель проекта IT String. «Это позволит нам скорректировать процедуры установки компонентов и их будущего ввода в эксплуатацию в LHC во время третьего длительного отключения».
Техническая сложность сборки колоссальна. Команды управляют высокоинновационной линией электроснабжения, передающей более 100 000 ампер, и выполняют около 70 тонких соединений с использованием специализированной пайки для обеспечения непрерывности сверхпроводящих электрических цепей.
«Это дает им возможность тренироваться и приобретать опыт в контролируемой среде, прежде чем мы перейдем в туннель», — добавил Байко, подчеркнув роль испытаний как учебного полигона для сложного процесса установки.
Ожидается, что монтажные и испытательные работы на испытательном стенде продлятся до осени. После этого команды приступят к сложному процессу охлаждения линии до рабочей температуры, а первое включение магнитов ожидается к концу года.
Успех этого этапа имеет первостепенное значение для развития HL-LHC — проекта, призванного расширить горизонты физики элементарных частиц.
Sourse: interestingengineering.com
