LHCs mål - maksimal intensitet

Protoner skubber efter plads i Large Hadron Collider. Siden starten af ​​fysikløbet den 23. maj, operatørerne af den enorme accelerator har øget intensiteten af ​​strålerne, indsprøjtning af flere og flere protoner for at øge antallet af kollisioner.

"Toge" af protonbundter har cirkuleret i maskinen den seneste uge. Bestående af op til 288 bundter, hver indeholder mere end 100 milliarder protoner, togene dannes af acceleratorkæden og sendes derefter ind i den store ring. De accelereres derefter til en hastighed tæt på lysets hastighed i omkring tyve minutter, før de kolliderer med hinanden i midten af ​​hvert eksperiment. For nylig, 600 bundter har cirkuleret i hver retning. Målet er at nå 2500 bundter i hver bjælke inden for få uger.

For at opnå dette, maskinspecialisterne skal først forbedre overfladeforholdene i de vakuumkamre, hvori protonerne cirkulerer. At opnå det bedst mulige vakuum er en væsentlig forudsætning for at få en accelerator til at fungere. Molekyler, der er tilbage i vakuumkammeret, er forhindringer for protonernes cirkulation – det er som at sende Formel 1-biler rundt på en bane fuld af parkerede biler. Derfor, før du starter speederen, vakuumspecialisterne pumper luften ud af strålerørene, opnåelse af et højkvalitets vakuum, næsten lige så god som på månens overflade (10 ^-10 eller endda 10 ^-11 millibar). Dette er nok til at tillade cirkulation af et par hundrede protonbundter, men derudover, tingene bliver sværere.

På trods af det ultrahøje vakuum, resterende gasmolekyler og elektroner forbliver fanget på væggene af vakuumkamrene. Når strålen cirkulerer, disse elektroner frigøres fra overfladen af ​​væggene på grund af påvirkningen af ​​tabte partikler eller fotoner udsendt af LHC-protonstrålerne. De accelereres af strålens elektriske felt og rammer væggene på den modsatte side af kammeret, løsne fangede molekyler og frigøre flere elektroner. Hvis antallet af frigjorte elektroner er større end antallet af påvirkende elektroner, det kan starte en lavine af elektroner, hvilket vil destabilisere strålen. Dette fænomen, kendt som "elektronskyen", forstærkes af det store antal protonbundter og den korte afstand mellem bundterne i strålen.

For at afbøde virkningen af ​​disse skyer, vakuumkammeret kan konditioneres med selve strålen. Forøgelse af antallet af cirkulerende bundter frigør så mange gasmolekyler, som kan opretholdes, og forårsager en massiv frigivelse af elektronskyer. Erfaringen har vist, at når denne operation, kaldet "skrubbe", er blevet udført, produktionshastigheden af ​​gasmolekyler og elektroner falder gradvist. Dette gør det muligt at øge stråleintensiteten trinvist, indtil LHC kan fyldes helt.

Så er det tid til forårsrengøring hos LHC. I flere dage, starter i dag, LHC-operatørerne vil udføre skrubning af vakuumkamrene med stråle. Fysikløbet vil tage en kort pause, starter igen under meget bedre forhold midt i juni.