CERN validează tehnologia care va crește puterea celui mai mare accelerator de particule din lume

Testele au fost realizate în cadrul proiectului High-Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC), versiunea modernizată a celui mai mare accelerator de particule din lume, Large Hadron Collider (LHC).

Instalația de testare IT String, construită pentru acest proiect, a atins un prag important la începutul lunii iulie. Noii magneți au fost testați cu succes la puterea pentru care au fost proiectați, atingând curentul nominal de 16.230 de amperi fără să își piardă proprietățile de supraconductivitate.

De regulă, astfel de teste sunt însoțite de întreruperi temporare ale supraconductivității („quench”), însă de această dată ele nu au apărut, confirmând performanța noii tehnologii.

Potrivit Organizației Europene pentru Cercetare Nucleară (CERN), noii magneți vor focaliza fasciculele de particule mult mai precis decât cei utilizați în prezent.

Acest lucru va permite viitorului accelerator High-Luminosity LHC, programat să intre în funcțiune în 2030, să producă un număr semnificativ mai mare de coliziuni și să ofere cercetătorilor mai multe date pentru studierea fenomenelor fundamentale ale Universului.

Cum vor ajuta cercetarea

Noua generație de magneți reprezintă un pas important față de cei utilizați în prezent în acceleratorul LHC. Ei au un diametru interior de peste două ori mai mare (de la 70 la 150 de milimetri) și pot genera câmpuri magnetice cu aproximativ 35% mai puternice, ceea ce le permite să controleze și să focalizeze fasciculele de particule cu o precizie mult mai mare.

Performanța este esențială deoarece va crește numărul coliziunilor dintre particule și cantitatea de date pe care oamenii de știință o pot analiza.

De ce este important rezultatul testului

Unul dintre cele mai importante rezultate ale testelor este că noii magneți au funcționat la puterea pentru care au fost proiectați fără să își piardă proprietățile de supraconductivitate.

În mod normal, astfel de magneți trec printr-o perioadă de „antrenament”, în timpul căreia sunt alimentați repetat până când devin suficient de stabili pentru a funcționa la capacitate maximă. În această etapă apar de obicei întreruperi temporare ale supraconductivității, însă în cazul noilor magneți acest lucru nu s-a întâmplat.

„O memorie bună este o cerință esențială pentru magneții utilizați în acceleratoare, deoarece reduce timpul necesar punerii în funcțiune, consumul sistemului criogenic și întârzierile operaționale”, au explicat coordonatorii Large Magnet Facility,centrul CERN unde sunt dezvoltați și testați magneții supraconductori ai acceleratorului.

Testele continuă în toamnă

Cercetătorii au testat cu succes toate cele 17 circuite electrice ale instalației experimentale, iar sistemele de protecție au funcționat conform planului, evacuând în siguranță energia acumulată în magneți în timpul experimentelor.

„Campania a generat un volum foarte mare de date, pe care îl analizăm acum pentru a înțelege mai bine modul în care interacționează toate sistemele”, au declarat cercetătorii responsabili de operarea instalației.

În septembrie va avea loc o nouă serie de teste. „Vom testa sistemele în condiții apropiate de cele ale viitorului High-Luminosity LHC”, au precizat reprezentanții CERN.