Más tarde esta primavera, los científicos de la Organización Europea para la Investigación Nuclear, se reiniciará el mayor
experimento de física de partículas del mundo, después de un paréntesis de dos años. Los haces de protones están
programadas para comenzar a hacer circular a través de la a mediados de marzo. Los físicos esperan comenzar a romper
los protones y registro de datos antes de mediados de año.
CERN
(Http://home.web.cern.ch/about) Large Hadron Collider (LHC) (http://spectrum.ieee.org/tag/LHC) Cuando se reinicia, el
LHC será capaz de aplastar protones con casi el doble de energía que tenía antes. Incluso en sus anteriores
investigadores de nivel de potencia eran
Esta partícula
décadas existencia -cuya se predijo hace-explica por qué algunas partículas tienen masa. Pero los científicos esperan que
las colisiones de mayor energía mostrarán algún nuevo (si es más difícil de explicar) los descubrimientos, tales como las
partículas supersimétricas elusivas o incluso posibles candidatos a materia oscura, el misterioso material que se une al
universo.
El LHC se bajó a un mal comienzo, y que mal comienzo explica algunas mejoras. En septiembre de 2008, durante una
puesta en marcha final de fase y antes del acelerador alcanzó su máxima energía prevista de 14 teraelectron voltios y
uno de los más de 10.000 interconexiones de cables que suministran energía a los imanes superconductores del LHC
fallado, causando un arco que funde a través de un línea de helio y dañó un tramo de varios cientos de metros del
sistema. Después de un año de reparaciones, el LHC se puso en marcha y con el tiempo llegó a una energía de colisión
reducido de 7 TeV. La actualización está terminando ahora es llegar a 13 TeV. Y estaba claro desde el principio que sería
necesaria una completa. Así gestión CERN decidió por un período de dos años, a partir de principios de 2013. Esto
permitió a los equipos de ingenieros del LHC para actualizar y mejorar varios otros sistemas, incluyendo la tecnología y
el, que mantienen imanes superconductores del sistema en unos crujientes 1,9 grados Kelvin. Además, el detector de
uno de los cuatro enormes máquinas en las que las colisiones de partículas reales tienen lugar-estaba equipado con un,
aumentando sustancialmente su precisión.
Interconexiones más duras
Un equipo de cerca de 280 técnicos emprendió la revisión y refuerzo de más de 10.000 interconexiones que conectan
cables superconductores el Large Hadron Collider del. Estos cables, que tienen una sección transversal trapezoidal, se
solapan durante varios centímetros, apretados, y se mantienen en su lugar con una soldadura a base de plata. En pleno
funcionamiento, los empalmes pueden transportar una corriente de 13 kiloamperios, y la más mínima culpa causarían la
unión al calor y al fracaso.
La revisión de las conexiones ya se ha completado, los informes, que lidera el proyecto. Todas las uniones se han
probado a temperatura ambiente. Esas anomalías se muestran resoldered. Todos los cruces también se han equipado
con derivaciones de cobre, que pueden tardar más en caso de fallo, dice. El sistema que vigila en las nuevas uniones
también ha sido mejorado para proporcionar una mayor precisión y resolución. "Tenemos muchos más puntos de
medición", dice Tock. Por ejemplo, los aumentos repentinos de Voltaje que ocurren en grupos de conexiones, que
normalmente tienen una resistencia inferior a 3 nano-ohms, se apagará automáticamente el acelerador. "No hemos
inventado una nueva tecnología; hemos aplicado la tecnología existente a un nivel muy alto de calidad y aseguramiento
de la calidad a un nivel sin precedentes ", dice. Jean-Philippe Tock (http://youtu.be/VaUsYuW8Dmg)
Safer refrigeración
Cuando una interconexión eléctrica entre dos imanes de helio-enfriado fracasó en 2008, golpeando los imanes del
acelerador torcidas y perjudicial a medio kilómetro de la máquina de 27 kilómetros en una inundación de refrigerante
del sistema perdió una cantidad mucho mayor de helio que se esperaba. "En respuesta a este incidente, hemos
aumentado el número de válvulas de seguridad en nuestros sistemas de vacío, por lo que no conseguimos esta
avalancha de presión de helio que provocó el desplazamiento de los imanes", dice, líder del grupo criogénico en el
departamento de tecnología del CERN. Laurent Jean Tavian
(Http://videolectures.net/tavian_laurent_jean/)
Datos Bigger
"El sistema de adquisición y almacenamiento de datos ha sido overdesigned desde el principio. Nos habríamos
necesitado muchos más datos de lo previsto a tener problemas ", dice, que es responsable de la actualización de la
adquisición de datos de alta velocidad para LHCb. (LHCb es corto para el experimento LHC belleza, que busca detectar b
[belleza] quarks y anti-quarks b; una diferencia en sus tasas de descomposición explicaría la asimetría matterantimatter
en el universo.) Sin embargo, él y sus colegas han estado actualizando sistemas de datos mediante la sustitución de
hardware obsoleto con modernos sistemas más eficientes y compactos. En el pasado, el CERN ha desarrollado y pionero
en un nuevo hardware en sí, el CAMAC (medición automatizada ordenador y control) estándar de adquisición de datos
industriales y de las pantallas táctiles capacitivas son ejemplos. Aunque el CERN ahora hace menos sistemas
personalizados, Neufeld dice que hay una necesidad de alta velocidad especializada, electrónica resistentes a la
radiación que pueden operar en campos magnéticos fuertes.
Y una actualización más grande está en los trabajos. Para los experimentos programados para comenzar en el 2019, se
espera que el flujo de datos para incrementar en dos órdenes de magnitud. "Esto requerirá un cambio significativo, y las
nuevas tecnologías tendrá que ser puesto en", dice Neufeld.
Sensores Superior
El detector Atlas es uno de los cuatro colocados alrededor de los pocos puntos en los que el contador de protones que
giran chocan de frente. , El coordinador técnico del experimento Atlas, dice que los trabajadores tenían que sustituir una
capa de detectores, o "píxeles", que estaban cerca del tubo del haz debido a los daños por radiación. Sin embargo, dicha
sustitución resultó imposible debido a las limitaciones estructurales en el detector, por lo que decidió construir una
inserción, llamado el IBL (capa B insertable) que encajaría entre el tubo del haz y la capa más interna del conjunto
detector. El IBL fue capaz de aprovechar mejor radiaciones duro, que fueron desarrollados por un programa de
investigación en el CERN. Pero el aspecto más importante de la IBL es que mejora la precisión de Atlas. "Que tiene una
capa en el comienzo de una pista [partícula] es muy importante para nosotros. Si tiene alta precisión muy cerca del inicio
de la pista, después, se puede relajar la precisión que necesita en las capas externas [del conjunto detector] ", dice Di
Girolamo. Beniamino Di Girolamo (http://www.symmetrymagazine.org/article/march-2013/passing-the-torch-at-atlas)
detector de píxeles (http://spectrum.ieee.org/aerospace/astrophysics/cerns-discerning -detectors) Se informa de que la
inserción de la IBL, que era una operación muy delicada, se ha realizado correctamente. "El IBL, para su funcionamiento,
se ha enfriado y ahora está trabajando plenamente", dice.
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