Европейская организация по ядерным исследованиям CERN начала демонтаж участков Большого адронного коллайдера (БАК), чтобы заменить установленные почти 20 лет назад магниты фокусировки пучков. Новые элементы должны повысить светимость ускорителя и подготовить его к работе в режиме High Luminosity LHC (высокой светимости). Их магнитное поле будет примерно на 40% сильнее, чем у действующей системы.
БАК протяжённостью 27 км использует тысячи магнитов разных типов. Диполи, квадруполи, секступоли, октуполи и декаполи выполняют отдельные задачи по управлению и направлению пучков частиц. Особую роль играют внутренние триплеты — группы из трёх квадрупольных магнитов, расположенные по обе стороны от четырёх основных экспериментов коллайдера.
Эти магниты максимально сжимают пучки непосредственно перед их столкновением в детекторах. Чем плотнее пучки, тем выше вероятность столкновений и тем больше данных могут собрать эксперименты. Именно поэтому внутренние триплеты напрямую влияют на светимость, то есть на число столкновений за определённый промежуток времени.
Работы проходят во время третьей длительной остановки ускорителя LS3. 7 сентября специалисты CERN начали разбирать участки по обе стороны от экспериментов ATLAS и CMS, чтобы извлечь 28 сверхпроводящих магнитов, включая внутренние триплеты, предназначенные для замены. Начало операции в точке 1 БАК, где расположен эксперимент ATLAS, отметил генеральный директор CERN Марк Томсон.
Новые триплеты разработаны на основе сверхпроводящих катушек из ниобий-олова вместо применяемого сейчас ниобий-титана. Они смогут создавать магнитное поле до 11,3 тесла. Первый квадруполь нового триплета планируют доставить в тоннель в начале 2029 года, а всего предстоит установить 16 криостатов и 28 криосборок, сообщил руководитель координационной группы LS3 Жан-Филипп Ток, слова которого приводит SciTechDaily.
Модернизированные магниты установят возле ATLAS и CMS. Эксперименты ALICE и LHCb работают по другим научным программам и в иных условиях, поэтому им не требуется такое же увеличение мгновенной светимости. Их внутренние триплеты сохранят, но также усовершенствуют, чтобы эти установки могли воспользоваться общим ростом светимости. Нынешние магниты были смонтированы в период с 2005 по 2007 год, а теперь после почти двух десятилетий работы уступят место более мощной технологии.