LHC готовится к первому сеансу столкновений

На Большом адронном коллайдере заканчиваются приготовления к первому полноценному сеансу протон-протонных столкновений, который запланирован на субботу-воскресенье. Напомним, что самые первые столкновения были зарегистрированы еще 23 ноября, однако то была лишь кратковременная «разминка», во время которой многие системы детекторов были отключены.

За прошедшую неделю в кампании по запуску коллайдера было сделано еще несколько шагов вперед. Во-первых, циркулирующие пучки теперь удерживаются при включенных магнитах детекторов. Сильное магнитное поле внутри детектора необходимо для измерения импульсов разлетающихся заряженных частиц. Однако это же поле влияет и на циркуляцию пучков в ускорителе, и его влияние надо скомпенсировать. Именно это и было сделано в середине прошедшей недели. Во-вторых, в пятницу 4 декабря физики начали запускать уже не один, а несколько сгустков в каждый пучок. Напомним, что разбиение пучков на короткие сгустки необходимо для правильной работы ускорительной секции. Для безопасного тестирования ускорителя использовался так называемый «пилотный пучок» — то есть всего лишь один сгусток с несколькими миллиардами протонов. Однако для физических задач потребуется в каждом пучке удерживать несколько сгустков (в максимуме производительности на LHC планируется запустить по 2808 сгустков в каждом пучке). Это значит, что система «впрыска» протонов должна уметь запускать протонные сгустки в строго определенные моменты времени. Именно эта операция и была успешно протестирована в пятницу, правда пока что в режиме два сгустка на пучок. Кроме того, были выполнены и некоторые другие технические проверки.

В ближайшие два дня физики планируют провести два сеанса столкновений протонов в режиме 4 сгустка на пучок и с интенсивностью 4 млрд протонов в сгустке, а затем в режиме 2 на 2 сгустка и с повышенной интенсивностью 20 млрд протонов в сгустке. Ожидается, что за это время будет зарегистрировано несколько миллионов столкновений, что позволит еще лучше откалибровать аппаратуру детекторов. За ходом сеанса столкновений можно следить на онлайн-мониторе LHC Operation, на котором в реальном времени отражается интенсивность пучков, светимость внутри каждого детектора, частота фоновых процессов. Энергия протонов будет пока составлять 450 ГэВ; столкновения на повышенной энергии 1,18 ТэВ намечены лишь на следующую неделю.