Cum sunt pregătiți magneții pentru mașinăria Large Hadron Collider
Când Large Hadron Collider (LHC) va fu upgradat la Run 3 anul viitor, operatorii își propun să crească energia fasciculelor de protoni la un incredibil 6,8 TeV.
Aceasta înseamnă că mii de magneți supraconductori, ale căror câmpuri direcționează fasciculele în jurul traiectoriei lor, trebuie să se obișnuiască cu curenți mult mai puternici, după o lungă perioadă de inactivitate în timpul LS2. Acest lucru se realizează printr-un proces continuu de „antrenament magnetic”, relatează Phys org.
Matteo Solfaroli, parte a grupului de operațiuni LHC, supraveghează coordonarea punerii în funcțiune a echipamentului pentru LHC. El trebuie să pregătească fiecare lanț de magneți (numit circuit), aducându-l, treptat, la curenții nominali.
„Acesta este un proiect de amploare, deoarece avem aproximativ 1600 de circuite supraconductoare în LHC, variind de la un curent nominal de 60 de amperi la 13 kiloamperi. Sunt circuite cu adevărat mari și trebuie să le testăm pe toate individual, aproximativ 12 000 de teste”, explică Matteo Solfaroli.
Care este rolul magneților
Dacă magneții nu ar fi pregătiți, curenții mari i-ar face să sufere un fenomen aleatoriu numit „stingere”, unde o mică secțiune a bobinei magnetului se supraîncălzește. Magneții sunt concepuți pentru a opri arderea bobinei prin distribuirea căldurii pe întregul magnet. Acest lucru are ca rezultat încălzirea magnetului și a unora dintre vecinii săi, determinându-i să depășească temperatura critică.
Dacă magnetul se stinge, trebuie răcit în condiții de criogenie, înainte ca un curent să poată fi rulat din nou. Acest lucru funcționează, deoarece magneții au „memorie”.
Cele mai mari opt circuite magnetice dipol LHC trebuie să susțină un curent de 11.500 amperi.
„Problema este că fenomenele de stingere se pot întâmpla la oricare dintre magneți și pentru circuitele principale dipol timpul de recuperare este între 8 și 12 ore.” a spus Solfaroli.
Întregul proces constă în creșterea curentului pentru fiecare circuit, stingerea, răcirea și repetarea, toate fiind de durată. Combinată cu toate procesele de testare și alte procese, pregătirea întregului magnet poate dura opt sau nouă luni.
Echipa Powering Tests speră ca magneții să fie pregătiți până la sfârșitul acestui an.
Citește și: