Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с очень большим адронным коллайдером .

Адронные коллайдеры
Пересекающиеся кольца для храненияЦЕРН , 1971–1984 гг.
Протонно-антипротонный коллайдер ( SPS )ЦЕРН , 1981–1991 гг.
ИЗАБЕЛЬBNL , отменен в 1983 г.
ТеватронФермилаб , 1987–2011 гг.
Сверхпроводящий суперколлайдерОтменено в 1993 г.
Релятивистский коллайдер тяжелых ионовБНЛ , 2000 – настоящее время
Большой адронный коллайдерЦЕРН , 2009 – настоящее время
Круговой коллайдер будущегоПредложил

HL-LHC ( HL-LHC , ранее SLHC , Супер Большой адронный коллайдер ) является обновлением на Большом адронном коллайдере началась в июне 2018 года , что позволит увеличить потенциал ускорителя для новых открытий в физике, начиная с 2027 года [1] Модернизация направлена ​​на увеличение светимости в пять раз до 10 35  см −2 с −1 для ATLAS и CMS и увеличение интегральной светимости четырех основных экспериментов (включая ALICE и LHCb ) в 10 раз [2]дает больше шансов увидеть редкие процессы и улучшает статистически предельные измерения. [3] [4]

История [ править ]

Существует множество различных способов обновления коллайдера . Европейская организация ядерных исследований (CERN) поддерживает коллекцию различных дизайнов областей взаимодействия с высокой светимостью . [5] В 2006 году был проведен семинар для определения наиболее многообещающих вариантов. [6]

Увеличение яркости LHC включает уменьшение размера пучка в точке столкновения и либо уменьшение длины сгустка и расстояния между ними, либо значительное увеличение длины сгустка и его численности. Максимальное интегрированное увеличение яркости существующих опций примерно в 4 раза выше, чем предельная производительность LHC, к сожалению, намного ниже первоначальной цели проекта модернизации LHC в 10 раз. Однако на последнем семинаре LUMI'06 [6] Было предложено несколько предложений, которые увеличили бы пиковую светимость LHC в 10 раз по сравнению с номинальной до 10 35 см -2 с -1 .

Возникающая в результате более высокая частота событий создает серьезные проблемы для детекторов частиц, расположенных в зонах столкновения. [7]

С 2011 по 2020 год проектом руководил Лучио Росси . [8] [9] В 2020 году главную роль взял на себя Оливер Брюнинг. [10]

Хронология проекта [2] [ править ]

Проект HL-LHC был начат в 2010 году, и ниже указаны сроки до 2020 года, за которыми следуют предварительные будущие этапы.

2010: HL-LHC был создан в ЦЕРН в качестве проектного исследования.

2011: Было одобрено и начато исследование FP7 HL-LHC Design.

2014: Опубликован первый предварительный отчет по исследованию дизайна. [11]

2015: Были опубликованы бюджет и график, а также отчет о техническом проектировании.

2016: Аппаратные части, состоящие из компонентов и моделей, прошли валидацию.

В период с 2018 по 2020 годы: прототипы были испытаны, и был опубликован окончательный отчет о техническом проектировании. [2] Также проводились подземные земляные работы.

В период с 2019 по 2024 год: планируется строительство и тестирование аппаратных частей.

2021-2023: Все крепления будут доставлены.

2022-2024: Будет установлена ​​внутренняя триплетная колонна, после чего начнется ее эксплуатационное испытание.

2025-2027: Планируется установка новых магнитов, крабовых полостей, криоустановок, коллиматоров, сверхпроводящих звеньев, вспомогательного оборудования и поглотителей.

Обновление инжектора [ править ]

В рамках Phase 2 Super LHC существенные изменения будут внесены в инжектор протонов.

Сверхпроводящий протонный линейный ускоритель (SPL): ускорение протонов с помощью сверхпроводящих радиочастотных резонаторов до энергии 5  ГэВ .

Протонный синхротрон 2 (PS2): ускорение пучка от 5 ГэВ при инжекции до 50 ГэВ при выводе.

Модернизированный суперпротонный синхротрон (SPS): нынешний SPS будет существенно модернизирован, чтобы справиться с увеличенной интенсивностью пучка от PS2.

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Новое расписание для LHC и его преемника» . 13 декабря 2019.
  2. ^ a b c Брюнинг, О .; Росси, Л. (17 декабря 2020 г.). "Глава 1: Большой адронный коллайдер высокой светимости" . Желтые отчеты ЦЕРН: Монографии . 10 : 1–1. DOI : 10,23731 / CYRM-2020-0010.1 . ISSN 2519-8076 . 
  3. ^ Бехар Алонсо, I .; Brüning, O .; Fessia, P .; Lamont, M .; Росси, Л .; Тавиан, Л .; Зерлаут, М. (17 декабря 2020 г.). "Большой адронный коллайдер высокой светимости (HL-LHC): Отчет о техническом проектировании" . Желтые отчеты ЦЕРН: Монографии . CERN-2020-010: 378. DOI : 10,23731 / CYRM-2020-0010 .
  4. ^ Arduini, G .; Bruce, R .; Мария, Р. Де; Джованноцци, М .; Iadarola, G .; Jowett, J .; Métral, E .; Papaphilippou, Y .; Гарсия, Р. Томас (17 декабря 2020 г.). «Глава 2: Компоновка и производительность машины» . Желтые отчеты ЦЕРН: Монографии . 10 : 17–17. DOI : 10,23731 / CYRM-2020-0010.17 . ISSN 2519-8076 . 
  5. ^ Коллекция ИК-оптики
  6. ^ a b Мастерская LUMI 06
  7. ^ Веб-страница обновления ATLAS
  8. ^ «Лица и места: Лучио Росси назван членом IEEE 2013 года» . ЦЕРН Курьер . 53 (1): 37. Январь 2013.
  9. ↑ Росси, Лучио (7 сентября 2018 г.). «Уроки ускорительного фронтира» . ЦЕРН Курьер . 58 (7). С. 5–6 . Проверено 24 февраля 2020 года .
  10. ^ «Оливер Брюнинг становится новым руководителем проекта HL-LHC» . ЦЕРН . Проверено 22 апреля 2021 года .
  11. ^ Коллаборация HiLumi LHC, изд. (2014). Отчет о предварительном дизайне HL-LHC: Результат: D1.5 . HiLumiLHC.

Внешние ссылки [ править ]

  • Проект HL-LHC: веб-страница проекта большого адронного коллайдера высокой светимости
  • Подробную статью для прессы о семинаре 2006 г. можно найти на сайте CERN Courier .
  • Сводку возможных параметров станка можно найти в разделе « Сбор параметров станка» .