加速器レポート: 重イオン衝突前に LHC にビームが注入される

LHCは内部三重項真空漏れの修復後、ビーム生成を再開し、重イオン衝突に備えます

2023 年 8 月 31 日

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レンデ・シュテレンバーグ著

8月30日、修正されたスケジュールよりわずかに早く、再び大型ハドロン衝突型加速器（LHC）にビームが注入された。 ビームを使用してマシンを再稼働させ、マシンの安全システムを再検証し、すべてのマシンパラメータを微調整して、物理学研究用のビームを再び提供できる状態にあることを確認するには、数日が必要になります。

8月1日に内部三重項真空漏れを修復した後、LHCは8月22日に冷却を完了した。 これにより、LHC 機器の事前定義された一連の評価である電力供給テストが可能になり、通常の運用の準備が整っているかどうかを再検証できました。 通常、磁石クエンチトレーニングは、ウォームアップとクールダウンのサイクルに続く通電テストの一部です。 ただし、この場合、公称サイクルが実行され、最大 11 600 A の電流が双極子磁石に流れたとき、どの双極子磁石もクエンチを経験しませんでした。 マシンの大部分が低温に保たれ、アーク 7 ～ 8 の温度が 80 ケルビン未満に保たれていることを考えると、この結果は完全に予想外ではありませんでした。 この温度閾値は、それを超えると磁石内の機械的応力の変化が顕著になる点を示すため、非常に重要です。

LHC のスケジュールは、LHC 実験の代表者と LHC 機械チームとの間の協議を経て改訂されました。 6.8 TeV での高強度陽子線運転の再開にはかなりのセットアップと再検証時間が必要となるため、通常の陽子線の運転はリークの出現とともに終了したと結論付けました。 したがって、今年の残りの焦点は、すでに年末に予定されていた重イオン物理学に集中することになる。 これは、実験の光度測定を校正するためのヴァン・デ・メール・スキャンや、実験中の相互作用点（高ベータ星）における強く焦点を外したビームによる陽子衝突など、陽子を用いた比較的短い特殊な物理実験によって補完される。当初は 7 月後半に予定されていた、凝縮されたマシン開発セッションが行われました。

重イオンプログラムは 37 週目に始まり、2 つの部分で構成されます。 1 つ目は 2.68 TeV のエネルギーでの陽子間参照実験であり、その後に 4 つの大規模な LHC 実験すべてで鉛イオン衝突による実際の実験が続きます。 この鉛イオン衝突期間は当初 4 週間予定されていましたが、さらに 1 週​​間延長されました。 その後、2023年最後の鉛イオンビームが10月30日月曜日午前6時に放出され、CERN加速器施設全体の冬季停止の開始を告げる。 それまでは、忙しく、挑戦的で、そして何よりも成功を収める物理学の期間に期待が高まります。

ビーム運用の再開は、物理学界だけでなく、前例のない真空漏れを標準的な手順よりもはるかに短い時間で修復するために、熱心に働き、独創的な発想をしてきたすべての献身的な人々にとっても報われるものです。適用されていただろう。 この成果は、CERN 科学チームと技術チームの強さ、品質、革新的な精神を強調しています。