Large Hadron Collider aufgerüstet: CERN erreicht Rekordleistung

Die Europäische Organisation für Kernforschung (CERN) hat einen der wichtigsten Meilensteine bei der Modernisierung des Large Hadron Collider (LHC) erfolgreich abgeschlossen. In der Testanlage Inner Triplet (IT String) gelang es Ingenieuren erstmals, die neue Generation supraleitender Magnete auf ihren vollständig berechneten Betriebsstrom von 16.230 Ampere zu bringen. Dies berichtet Ixbt.com berichtet .

Diese Tests werden im Rahmen des Projekts High-Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC) durchgeführt. Laut ixbt.com ist das Hauptziel dieses umfassenden Upgrades, die Anzahl der Elementarteilchenkollisionen um ein Vielfaches zu erhöhen. Dies wird es Wissenschaftlern ermöglichen, mehr experimentelle Daten zu sammeln und neue physikalische Phänomene jenseits des Standardmodells zu entdecken.

Technologische Revolution: Niob-Zinn-Verbindung

Das Hauptmerkmal des neuen Systems zeigt sich in seinen Quadrupolmagneten. Im Gegensatz zu den aktuellen Niob-Titan-Leitern verwenden die neuen Magnete Wicklungen aus einer Niob-Zinn-Verbindung. Dies ermöglichte eine Erhöhung der Magnetfeldstärke auf 11,3 Tesla, was etwa 35 Prozent höher ist als bei den aktuellen Systemen.

Die Ingenieure haben zudem den Durchmesser des Arbeitskanals der Magnete fast verdoppelt – von 70 Millimetern auf 150 Millimeter. Dadurch werden Protonenstrahlen vor der Kollision wesentlich präziser fokussiert. Dies erhöht die Luminosität des Beschleunigers, was bedeutet, dass die Anzahl der registrierten Teilchenkollisionen drastisch zunimmt.

Das überraschendste Ergebnis der Tests ist, dass die Magnete den berechneten Betriebsstrom sofort erreichten, ohne ihren supraleitenden Zustand zu verlieren (Quench). Normalerweise erfordern neue Magnete einen langwierigen „Trainingsprozess“, doch diesmal bewiesen die Geräte ihren stabilen Betrieb im Nominalmodus bereits beim ersten Versuch.

Sicherheit und Zukunftspläne

Während des Experiments überprüften die Spezialisten alle 17 Stromkreise der Anlage, einschließlich des neuen Dipolmagneten, der die Strahlen nach der Kollision trennt. Auch ein Schutzsystem, das in der Lage ist, bis zu 38 Megajoule Energie in einer flüssigen Heliumumgebung (bei einer Temperatur von etwa −271 °C) sicher abzuleiten, wurde erfolgreich getestet.

Vertreter des CERN betonten, dass der Abschluss dieser Phase bedeutet, dass der komplexeste Prozess bei der Überprüfung der Hardware hinter ihnen liegt. Derzeit analysieren die Ingenieure die gesammelten Daten und optimieren die Startverfahren des Colliders. Die nächsten Tests sind für September geplant.

Der vollständige Start des High-Luminosity LHC-Projekts ist für den Beginn des nächsten Jahrzehnts geplant. Es wird erwartet, dass dieses Upgrade eine neue Ära in der Grundlagenphysik einläutet und unser Verständnis der Struktur des Universums grundlegend verändern wird.