Accelererende partikler - men ikke kun for LHC

Denne uge, Large Hadron Collider (LHC) var i teknisk stop, men partikler blev ved med at cirkulere i de andre acceleratorer. Dette skyldes, at kæden af ​​fire injektorer, der fodrer LHC, også leverer partikler til utallige eksperimenter på tværs af flere forsøgsområder.

Faktisk, selv når LHC kører, de andre forsøgsområder forbruger næsten alle partiklerne, som diagrammet viser. Den store kollider anvender mindre end 0,1% af protonerne fremstillet af injektorkæden. Det er primært fordi LHC er en opbevaringsring:de samme stråler cirkulerer i ringen i timevis ad gangen, producere kollisioner med hvert kredsløb, de gennemfører. Det er ikke tilfældet for CERNs andre maskiner, som sender stråler til faste mål - en operation, der skal gentages hver gang data tages.

Alle protoner starter deres rejse i den lineære accelerator Linac2, før den blev lanceret med en tredjedel af lysets hastighed i Proton Synchrotron Booster (PSB). På det tidspunkt, deres veje adskiller sig.

Mere end halvdelen af ​​protonerne sendes til ISOLDE, en atomfysisk forskningsfacilitet. ISOLDE leverer forskellige eksperimentelle områder, der hvert år hoster adskillige eksperimenter inden for områder, der spænder fra fundamental fysik til materialevidenskab og produktion af isotoper til medicinske anvendelser. Sidste år, ISOLDE leverede partikler til 46 forsøg.

Resten af ​​partiklerne, der forlader PS Booster, går til Proton Synchrotron (PS), som leverer tre andre forsøgsområder:Antiproton Decelerator (AD), bruges til antimaterialeeksperimenter, det østlige område, som især er hjemsted for CLOUD -eksperimentet dedikeret til at studere dannelsen af ​​skyer, og endelig n_TOF, en anden atomfysisk facilitet.

PS sender en lille del af sine protoner til Super Proton Synchrotron (SPS), som igen sender de fleste til det nordlige område, hvor flere faste målforsøg, herunder COMPASS og NA62, tager data. Dermed, til sidst, LHC modtager kun en lille del af de partikler, der startede rejsen.

I 2016, CERNs acceleratorkompleks accelererede 134 milliarder milliarder protoner (1,34 x 1020). Dette tal svarer til en lille mængde stof, nogenlunde svarende til antallet af protoner i et sandkorn, men protoner er så små, at denne mængde er nok til at levere alle eksperimenterne.

LHC genoptager driften i aften. Efter en week-end med tuning, LHC -fysikprogrammet skulle genstarte på mandag.