Didžiojo "Hadron Collider" incidentas vilkina eksperimentus neribotam laikui • Igoris Ivanovas • "Mokslo naujienos" "Elementai" • LHC, fizika

Didžiojo „Hadron Collider“ incidentas vėluoja eksperimentus neribotą laiką

Didžiojo Hadrono Collider magnetų temperatūra 34 sektoriuje nuo rugsėjo 19 d. Vakaro. Vienas iš magnetų šildomas iki beveik 100 K. Vaizdas iš hcc.web.cern.ch

Po kelių nedidelių techninių gedimų, kurie buvo pernelyg greitai įveikti, rudenį įvyko rimtas incidentas: staigus vieno magnetos temperatūros šuolis ir heliu išleidimas į LHC tunelį. Sugedimo sunkumas ir laikas, kurį reikia išspręsti, dar nėra žinomi.

Pirmoji savaitė po Didžiojo Hadrono kolektoriaus paleidimo buvo labai nevienoda. Viena vertus, spindulių paleidimas į greitintuvo žiedą buvo atliktas rugsėjo 10 d. Stebėtinai greitai. Per pirmąsias valandas fizikams pavyko priversti protonus keletą posūkių išilgai greitintuvo viduje esančioje apykaitinėje trajektorijoje, o kitą dieną LHC tęsė nuolatinį spindulį. Šiek tiek vėliau svirtis su greitintuvo sekcija buvo sinchronizuojama sėkmingai – tai svarbus išankstinis etapas tolesniam protonų pagreitinimui didelėms energijoms.

Tačiau tada vienas po kito pradėjo patirti techninių problemų. Rugsėjo 13 d. Akceleratoriaus aušinimo sistemoje 8 punkte (žr. LHC schemąmūsų naujausiose naujienose), pakartotinai susirūpinę fizikai preliminarių bandymų stadijoje, buvo suskaidymas. Nepavyko trisdešimties tonų transformatoriaus, dėl kurio kriogeninės sistemos įtampa krito, o temperatūra pakilo iki 4,5 K, ty iki helio virimo taško. Tačiau helis buvo laikomas skystoje būsenoje, o sekmadienį transformatorius buvo pakeistas atsarginiu.

Ketvirtadienį, rugsėjo 18 d., Oficialiame CERN tinklalapyje buvo pateikta trumpoji pirmosios LHC savaitės analizė, kurioje taip pat buvo aprašytos transformatoriaus problemos. Ši informacija buvo perduota daugeliui žiniasklaidos priemonių (nuo nelaimingo atsitikimo iki to laiko praėjo 5 dienos).

Tačiau lygiagrečiai su transformatoriaus sugedimu ir remontu, kilo problemų su aušinimo sistema kituose greitintuvo sektoriuose, dėl kurių LHC buvo beveik nenaudojamas iki rugsėjo 18 d. Vakaro. Tačiau iš šio priverstinio pristabinimo buvo naudinga – ne tik ištaisyti gedimai, bet ir atlikti papildomi bandymai su įvairiais akceleratoriaus ir detektorių elementais.

Ketvirtadienį vėlai vakare spyruoklė 1 (judesio pagal laikrodžio rodyklę) buvo paleista į greitintuvą.Įprastiniai patikrinimai ir matavimai buvo atliekami naktį ir kitą rytą, o iki rugsėjo 12 d. Aplink vidurdienį įvyko naujas incidentas. Vienas iš magnetų 34 sektoriuje perėjo iš superlaidžiosios būsenos į normalią būseną su momentiniu srovės nuostoliu (anglų kalba tai vadinama gesinti, "Dabartinis gesinimas"). Iš esmės tokie įvykiai gali atsirasti retkarčiais, nesukeliant žalos įrangai. Tiesą sakant, magnetai buvo suprojektuoti ir "apmokyti" taip, kad esant vietiniam šildymui virš superlaidumo taško, visas magnetas saugiai palieka superlaidinę būseną ir saugiai ištrina srovę.

Tačiau atrodo, kad 34 sektoriuje įvyko kažkas rimtesnio. Pirma, temperatūros diagramos rodo, kad šio sektoriaus sektorius šildomas iki beveik 100 K. Tai reiškia, kad nebuvo įmanoma laikyti skystojo helio. Antra, CERN vartotojo puslapyje pasirodė trumpa speciali žinutė, kurioje nurodoma, kad 12:05 vietos laiku sektoriuje 34 įvyko incidentas, dėl kurio labai padidėjo helisas į LHC tunelį. Dar nėra pranešimų apie išsamią informaciją, tačiau sakoma, kad savaitės metu jie spręs šią problemą.

Sprendžiant pagal šį trumpą aprašymą, nauja problema gali pasirodyti kur kas rimtesnė nei transformatoriaus suskaidymas. Jei incidento metu sugadintas magnetinis arba aušinimo sistema, juos reikės pakeisti ar suremontuoti vietoje. Kadangi magnetas yra įdėtas į žiedą, tai reiškia, kad didžiąją akceleratoriaus dalį reikia šildyti iki kambario temperatūros, o po to – naują aušinimą. Jei tai patvirtinta, tolesni eksperimentai su LHC gali būti atidėti neribotą laiką – iki kelių savaičių.

Apskritai, kai stebimos LHC naujienos, vis labiau akivaizdu, kad rugsėjo 10 d. "Collider" buvo paleistas labai "žaliavoje", prastai parengtoje valstybėje. Šios pastabos autorius mano, kad akivaizdu, kad užduotis buvo "ne sugadinti šou", paleidžiant pirmąjį spindulį net ir dėl techninio pasirengimo mašinoms. Atsižvelgiant į įvykių raidą, tokia skuba buvo visiškai netinkama, pradėjus eksploatuoti sudėtingiausią žmogaus sukurtą įrenginį.

Atnaujinta nuo rugsėjo 20 d .:
Išankstinis tyrimas parodė, kad įvykis greičiausiai buvo susijęs su trūkumais tarp dviejų magnetų.Atliekant maitinimo bandymus (be spindulio), jis išsilydo veikiant stipriam sroviui ir mechaniškai sunaikindamas dalį kriogeninės sistemos. Norėdami remontuoti kriogeninę sistemą, būtina pakelti šio akceleratoriaus žiedo sekcijos temperatūrą ir vėl ją vėl atvėsti. CERN apskaičiavo, kad tai užtruks mažiausiai du mėnesius. Tai kelia abejonių dėl visos 2008 m. Planuojamos fizinės mokslinių tyrimų programos.

Taip pat žiūrėkite:
1) Didžiojo hadrono kolektoriaus naujienos.
2) "Cryo" pagrindinis puslapis – 34 sektorius – praėjusios savaitės 34 sektoriaus aušinimo sistemos stebėsena.
3) "Quench" įrašas iš "Resonasans" tinklaraščio, kurį palaiko vienas iš CERN teorinio skyriaus darbuotojų.
4) "Post Growing Pains" iš "Seth Zenz" dienoraščio, kuris yra vienas iš ATLAS eksperimento dalyvių.

Igoris Ivanovas


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: