Техники приступили к ремонту последних электрических контактов LHC
Небольшая заметка, появившаяся на днях на сайте ЦЕРНа, сообщает о том, что долгая кампания по полной проверке высокоточных электрических контактов в сверхпроводящих магнитах Большого адронного коллайдера подходит к концу. Пять лет назад при запуске коллайдера из-за дефектного контакта произошла авария, существенно изменившая планы работы LHC. Коллайдер восстановили и запустили, контакты протестировали и отремонтировали, насколько смогли, систему слежения за тепловыделением полностью переработали — но до сих пор коллайдер работал на пониженной энергии столкновений по соображениям электрической безопасности.
В 2013–2014 годах в ходе планового техосмотра и ремонта коллайдера работа по обеспечению безопасности будет доведена до конца. Для этого во всех магнитах, установленных в 27-километровом туннеле ЦЕРНа, один за другим вскрывались соединения и проверялась надежность электрического соединения токонесущих контактов. По результатам обследования, более половины контактов было решено перепаять.
ЦЕРН сообщает, что 6 февраля был вскрыт последний магнит, что стало знаковым событием для команды техников, занимающейся этой работой. В ближайшие месяцы все вскрытые контакты будут проверены, магниты будут закрыты и протестированы. Ожидается, что в самом последнем секторе эти работы завершатся к концу лета. Охлаждение коллайдера, сектор за сектором, начнется уже весной и завершится к середине осени. Большой адронный коллайдер должен быть полностью готов к приему протонных пучков к концу 2014 года.
-
-
В ходе экспериментов в подземные помещения никого не пускают. После выключения проводится радиационный мониторинг всех помещений, после этого пускают людей. Пока никаких проблем с радиацией не было. Да серьезной радиации там и не должно быть — ионизирующая радиация может быть только наведенной (захват нейтронов в веществе или случайное расщепление ядра на радиоактивные дочерние при попадании осколка от столкновений), но вероятности небольшие. Тем не менее, конечно, мониторинг есть всегда, под землей все носят с собой дозиметры, а предварительно проходят курсы по мерам безопасности.
В других церновских экспериментах вопросы радиационной безопасности могут быть более серьезные, если там работа с пучком на более-менее открытой мишени или радиактивные источники. Если хотите, поищите «Radiation Protection» по сайту ЦЕРНа.-
Я уже как-то писал, что контакты сверхпроводящих магнитов не очень хорошие. И что из-за этого не могут использовать полностью запланированную энергию протонов! Вы тогда ответили, что это блеф. Поле соответствует норме 5 тесла для данного сверхпроводника, и определяют адекватно энергию лучей! Так где же правда? Почему все-таки была ограничена энергия лучей?!
-
Хм, а не могли бы привести ссылку? Я не представляю, в каком смысле я мог бы ответить, что это блеф. То, что контакты были плохие, а сейчас получше — это широко известно. Их надо было доделывать. Ограничение энергии сейчас связано частично с ними, частично с частым срывом сверзпроводимости, и тут надо тренировать магниты. После всех проверок и перепайки энергию пучков поначалу тоже поднимут до не до проектных 7 ТэВ, а до 6,5 ТэВ (потом может до 7 ТэВ тоже дойдут после тренировки магнитов).
-
Блеф имелся ввиду в том смысле, что ограничение энергии лучей происходит не из-за неконтактов. Существенное увеличение энергии возможно только при замене материала сверхпроводника!
-
Хм, давайте я еще раз перечислю энергии (в расчете на 1 протон).
Проектная на LHC: 7 ТэВ
реальная на LHC: 3,5 ТэВ (2010-2011) и 4 ТэВ (2012).
Это ограничение — вынужденное, из-за срыва сверхпроводимости и из-за плохих контактов. Контакты переделают, магниты натренируют, и тогда в 2015 будет от 6,25 ТэВ, вплоть до, может быть, 7 ТэВ.
А кроме этого, в очень далекой (чет через 20) перспективе, есть планы в том же туннеле LHC поменять магниты на новые, с другим сверхпроводником, которые будут держать большое поле. И тогда энергия будет уже не 7, а 16 ТэВ. Этот режим будет называться LHC-HE («LHC при высокой энергии»). На нынешних магнитах до 16 ТэВ никак не подняться, конечно. Но блефа тут никакого нет.
Правда, сейчас вырисовывается иная дальняя перспектива — новый туннель на 100 км и новый коллайдер уже в нем. -
-
-
-
первые тесты до аварии ведь прошли даже дефектные магниты.
Может после проверки и будет отчёт ЦЕРНа:)
И вообще, нужно было сразу магниты новые ставить килоампер этак на 20,
а то распотрошили трубы за зря:) знаю что дорого, но ещё один двухлентний простой им по дороже выйдет)
-
Не исключено, что они чуть-чуть перестарались с ограничением, но не слишком. Даже когда поставили новую систему отслеживания энерговыделения и катастрофические аварии уже были исключены, все равно наблюдалась четкая зависимость частоты срывов сверхпроводимости от тока. Если бы существенно подняли ток, ускоритель бы каждый день терял сверхпроводимость, пучки бы тут же сбрасывались, и по-новому надо было запускать и ускорять протоны. Это было бы очень неэффективно с точки зрения набора статистики.
-
Намотка электромагнитов может быть локально неоптимальная, ну например один оборот провода не совсем плотно прижался к предыдущему. Из-за этого в магните есть микронеоднородности. И если в идеале магнит быо рассчитан на то, чтоб держать такой-то номинальный ток без срыва сверхпроводимости, то в реальности срыв происходит при более низком токе. Типичные значения для самого первого теста нового магнита — 70% от номинала.
Однако после первой потери сверхпроводимости и сброса тока из-за возникающих напряжений намотка чуть-чуть сдвигается. Витки укладываются относительно друг друга поудобнее, так что на следующем тесте срыв происходит уже при большем токе. В результате если в контролируемых условиях вызвать 10-20 срывов, то обычно магнит натренировывается держать полный номинальный ток — в нем всё устаканилось.
Техническую инфу можно найти, например, по поиску "magnet training site:cern.ch".
Новости науки: физика
