Обновлено расписание LHC на остаток 2017 года

Расписание работы LHC на октябрь-декабрь 2017 года, обновленное по состоянию на 27 сентября. Информация с сайта beams.web.cern.ch

После очень успешного в техническом плане 2016 года, физики рассчитывали в 2017 году обновить рекорд по набору статистики. Ожидалось, что мгновенная светимость (то есть темп набора данных) составит 150–170% от проектного значения и что за весь год будет набрана интегральная светимость 45 fb⁻¹. Поначалу всё шло гладко: в пучке циркулировало по 2556 сгустков, а пиковая светимость обновила рекорд и составила 174% от проектной. Однако в середине августа техническая проблема в одной из ячеек ускорительного кольца вынудила специалистов резко сбросить обороты (см. подробности в новости Непонятная проблема с вакуумом мешает работе коллайдера). Проблема, вкратце, в том, что при высокой интенсивности пучков этот участок ускорителя начинает «газить», с молекулами газа сталкиваются протоны, резко возрастает энерговыделение в трубе, что заставляет систему безопасности давать сигнал на аварийный сброс пучков. Прямого доступа ко внутренностям вакуумной камеры у техников нет, и устранить проблему косвенными способами тоже не получилось. Поэтому им оставалось лишь подобрать такой режим работы коллайдера, при котором злополучный участок не станет демонстрировать свой «крутой нрав».

Примерно за месяц, методом проб и ошибок, техники нащупали такой режим работы. Сейчас в ускорителе исправно циркулирует по 1916 протонных сгустков, содержащих по 110 млрд протонов каждый, и идут они друг за другом в такой последовательности, которую своенравный участок еще «терпит». Кроме того, 13–14 сентября на очередном заседании Комитета LHCC было решено еще сильнее фокусировать пучки в точке столкновений. Параметр beta*, который характеризует точность фокусировки, был уменьшен с 40 см до 30 см. Сейчас, в результате этих манипуляций, коллайдер работает с пиковой светимостью вплоть до 150% от проектного значения и вновь набирает статистику ударными темпами. Если не возникнут новые технические препятствия, коллайдер успеет набрать запланированный объем статистики к середине ноября.

На том же заседании Комитета LHCC были внесены и изменения в расписание работы LHC на остаток 2017 года. Во-первых, ожидается, что в конце ноября — начале декабря коллайдер 15 дней проработает в специальном режиме на пониженной энергии столкновений 5 ТэВ (вместо нынешних 13 ТэВ). Этот сеанс нужен для ядерной программы исследований на LHC. Напомним, что LHC может сталкивать не только протоны, но и ядра свинца, и в прошлые годы состоялось уже несколько таких сеансов (см. технические параметры на странице Результаты изучения ядерных столкновений). В ядерных столкновениях энергия составляет примерно 5 ТэВ на сталкивающуюся нуклонную пару. Чтобы максимально корректно интерпретировать коллективные эффекты в этих столкновениях, очень полезно провести «опорный» сеанс протонных столкновений ровно на той же энергии.

Во-вторых, на 12 октября запланирован пробный сеанс работы с ядрами ксенона. Протоны и ядра свинца — это две крайности в задаче изучения ядерных столкновений. Физикам хочется проверить также и ядра промежуточных масс: это позволит более точно проследить, как коллективные эффекты вступают в игру при столкновении ядер. Для этой цели на LHC начинает постепенно разворачиваться программа по ускорению и столкновению других ядер, и первый опыт с ксеноном должен показать будущие возможности.