Sådan træner Large Hadron Collider sine magneter

Large Hadron Collider (LHC) ved CERN er verdens største og kraftigste partikelaccelerator. Den består af en 27 km (16,8-mile) ring af superledende magneter, der leder og accelererer stråler af protoner til energier på 13 teraelektronvolt (TeV).

For at opnå disse høje energier skal LHC's magneter køles til ekstremt lave temperaturer. Dette gøres ved hjælp af flydende helium, som holdes ved en temperatur på 1,9 K (-271,25 °C). Magneterne er så lavet af superledende materialer, som mister al elektrisk modstand ved meget lave temperaturer. Dette giver dem mulighed for at bære meget høje strømme uden at miste energi.

LHC har i alt 1.232 superledende magneter. Hver magnet er omkring 15 m (49 ft) lang og vejer omkring 35 tons. De er arrangeret i otte sektorer omkring LHC-ringen.

Hver sektor af LHC har to typer magneter:dipolmagneter og quadrupolmagneter. Dipolmagneter skaber et magnetfelt, der bøjer protonstrålerne rundt om ringen. Quadrupole magneter fokuserer protonstrålerne og forhindrer dem i at sprede sig, når de rejser rundt i LHC.

LHC-magneterne drives af et system af superledere og strømomformere. Superlederne bærer den elektriske strøm, der skaber det magnetiske felt. Strømomformerne konverterer vekselstrømmen (AC) fra det elektriske net til den jævnstrøm (DC), som superlederne har brug for.

LHC's magneter er meget følsomme over for ændringer i temperatur og magnetfelt. For at beskytte dem har LHC et sofistikeret system af sensorer, der overvåger magneternes tilstand. Hvis nogen af ​​magneterne er beskadiget, kan LHC automatisk lukke ned for at forhindre yderligere skade.

LHC's magneter er en kritisk del af acceleratorens drift. Uden dem ville LHC ikke være i stand til at nå de høje energier, der er nødvendige for at studere naturens fundamentale partikler.