Техобслуживание коллайдера идет полным ходом

В январе был заменен один дипольный магнит в секторе 1-2

Рис. 1. В январе был заменен один дипольный магнит в секторе 1-2. Фото с сайта cerncourier.com

Мониторы Большого адронного коллайдера вот уже два месяца показывают одну и ту же заставку: EYETS, что расшифровывается как Extended year-end technical stop — Продлённый период техобслуживания в конце года. Коллайдер действительно пока бездействует, но работа в туннеле LHC — кипит. На время нынешней паузы запланированы сотни различных технических манипуляций и с самим LHC, и с предварительными ускорителями, и с детекторами, и с обслуживающей инфраструктурой — вплоть до замены в спусковых шахтах двух лифтов, которые верой и правдой служили физикам аж с начала эпохи предыдущего ускорителя LEP. Краткая сводка проводимых сейчас работ приведена в недавней заметке в журнале CERN Courier.

Рис. 2. Общее расписание работ в каждом секторе ускорительного кольца, запланированных на нынешнюю техническую паузу

Рис. 2. Общее расписание работ в каждом секторе ускорительного кольца, запланированных на нынешнюю техническую паузу. График с сайта indico.cern.ch

Рисунок 2, взятый из материалов недавнего координационного совещания EYETS, дает общее представление о том, насколько плотно сейчас расписание работ в каждом секторе коллайдера. В этих же материалах можно посмотреть и подробнейшую разбивку работ по секторам и дням. Материалы всех еженедельных координационных встреч также можно найти на сайте ЦЕРНа. Напомним, что весь этот массив технической информации о текущем состоянии коллайдера свободно доступен благодаря политике информационной открытости ЦЕРНа.

Из существенных моментов упомянем краткий декабрьский сеанс тренировки магнитов с прицелом на энергию протонов 7 ТэВ; решение о повышении энергии пока не принято, но полученная по итогам тестов информация будет всесторонне изучаться. После этого сеанса в семи из восьми секторов коллайдера температура была поднята до 20К и весь жидкий гелий был выкачан из коллайдера и помещен в хранилище. В секторе 1-2 потребовалось полная замена одного из дипольных магнитов (рис. 1). Поэтому этот сектор был за три недели прогрет до комнатной температуры, магнит был отсоединен и транспортирован, и на его место установили запасной. В середине февраля были проведены все необходимые тесты, и сейчас сектор 1-2 вступил в фазу охлаждения.

Напомним, что нагрев и охлаждение секторов коллайдера ведется такими неторопливыми темпами из-за опасения, что резкое изменение температуры может повредить специальные гибкие сочленения между элементами криогенных конструкций. Сейчас, после прогрева сектора, техники сделали рентгеновские снимки 250 таких сочленений и удостоверились, что деформаций не произошло. В качестве дополнительного теста техники прогнали шарик от пинг-понга с миниатюрным передатчиком через вакуумную трубу и лишний раз убедились, что никаких препятствий там не возникло.

В целом технические работы идут по расписанию. В соответствии с расписанием на 2017 год к концу марта все сектора должны быть охлаждены до рабочей температуры. В апреле пройдет двухнедельное тестирование сверхпроводящих электромагнитов и всей электрики, и в начале мая коллайдер будет готов принять протонные пучки. Еще пять недель уйдет на тестирование ускорителя с циркулирующими пучками, и примерно в середине июня начнутся столкновения протонов. В этом режиме, перемежаемом короткими техническими паузами и специальными сеансами, коллайдер проработает до начала декабря. Столкновений ядер на LHC в этом году не предусмотрено.

Дополнительную информацию о технических аспектах работы коллайдера в 2016 году, о возникших трудностях и методах их преодоления и о планах на ближайшее будущее можно почерпнуть из материалов технической конференции LHC Performance Workshop 2017, прошедшей в Шамони в конце января.


6
Показать комментарии (6)
Свернуть комментарии (6)

  • Slon64  | 22.02.2017 | 13:56 Ответить
    А чем они прогоняли шарик? Сжатым воздухом?
    Ответить
    • PavelS > Slon64 | 22.02.2017 | 14:47 Ответить
      И сразу непонятки как воздух не наморозился на криогенных участках. Если уж прогонять, то сжатым гелием, полагаю.
      Ответить
      • Игорь Иванов > PavelS | 22.02.2017 | 17:17 Ответить
        прогоняли после разморозки. В замороженном состоянии там все герметично.
        Ответить
  • PavelS  | 22.02.2017 | 14:53 Ответить
    Ещё 1 любопытный момент. Сколько криогенных жидкостей используется в коллайдере? Мне казалось что лишь только 2 уровня с довеском, гелий(двух вариантов, сверхтекучий окло 2К и обычный около 4К) и азот при температуре порядка 75К. Про жидкий неон неоднократно читал дескать что это перспективно, а то гелий уж очень быстро выкипает... но почему-то всюду только 2 уровня. Так вот если так, то после того как слили гелий - чем же поддерживают 20К?
    Ответить
    • Игорь Иванов > PavelS | 22.02.2017 | 17:30 Ответить
      Газообразным гелием. Вообще, охлаждение идет в четыре этапа 300 → 80 → 20 → 4,5 → 1,9K, см. например http://mgt-lhc-machine-advisory-committee.web.cern.ch/mgt-lhc-machine-advisory-committee/lhcmac21/Closed%20session/Claudet.pdf
      Т.е. 20К — это стандартный уровень.
      Ответить
    • VICTOR > PavelS | 22.02.2017 | 17:55 Ответить
      Нужен гелий с температурой плавления 4.2 К, так как как температура работы сверхпроводника ещё меньше. Неон кипит при 27.1 К, водород - при 20.28 К (но это будет боюсь очень небезопасно - 1 литр жидкого водорода при испарении рванет много кубометров воздуха).
      Лямбда-точка гелия - 2.172 К, а коллайдер охлаждается ещё лучше. То есть гоняет этот сверхтекучий гелий вокруг магнитов, а что-то откачивает из него тепло до нужной температуры.
      Ответить
Написать комментарий


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»