LHC erreicht die ersten stabilen Strahlen des Jahres 2024

LHC Page 1 zeigt die ersten stabilen Strahlen des Jahres 2024. (Image: CERN)
LHC Page 1 zeigt die ersten stabilen Strahlen des Jahres 2024. (Image: CERN)

Am 5. April 2024 um 18:25 Uhr gab der diensthabende Ingenieur im CERN Control Centre (CCC) bekannt, dass der Large Hadron Collider (LHC) wieder stabile Strahlen erzeugt, was den offiziellen Beginn der Datensammelphase 2024 markiert. Das dritte Jahr des LHC Run 3 verspricht sechs Monate mit Protonenkollisionen bei höherer Luminosität als zuvor (13,6 Teraelektronenvolt), so dass die Experimente Daten aus mehr Kollisionen erfassen können. Im Oktober 2024 wird eine Phase mit Bleiionenkollisionen folgen.

Bevor der LHC neu starten konnte, musste jeder Beschleuniger im CERN-Komplex auf ein weiteres Datensammeljahr vorbereitet werden. Beginnend mit Licac4, der vor zwei Monaten seinen ersten Strahl erhielt, hat jeder Beschleuniger eine Phase der Strahlvorbereitung durchlaufen, in der er langsam aufgebaut und optimiert wird, um alle Aspekte des Strahls kontrollieren zu können – von seiner Energie und Intensität bis hin zur Größe und Stabilität. Während dieser Phase prüfen die Forscher auch die Leistungsfähigkeit des Beschleunigers und gehen sämtliche Probleme an, bevor er produktiv genutzt wird. Nach Linac4, der die Protonenquelle für den Strahl enthält, wurde jeder Beschleuniger vorbereitet: der Proton Synchrotron Booster, das Proton Synchrotron, das Super Proton Synchrotron und schließlich vom 8. März bis zum 5. April 2024 der LHC. Der gesamte Komplex ist nun bereit für die Datensammlung.

Zurück zum CCC. Stabile Strahlen sind das Ziel, aber die Ingenieure müssen zunächst mehrere Schritte machen, um sie zu erreichen. Als erstes müssen sie die Strahlen aus den früheren Beschleunigern in der Kette in den LHC injizieren. Dann beginnt der Aufbauprozess, der die Strahlenergie bis auf die Nominalenergie von 6,8 Teraelektronenvolt erhöht. Im nächsten Schritt, der auf der LHC Page 1 als Flat Top bezeichnet wird, ist die Energie der Strahlen konsistent, aber sie sind noch nicht ganz bereit. Um stabile Strahlen zu erhalten, müssen die kreisenden Strahlen dann “gestaucht” und mit den LHC-Magneten justiert werden. Dadurch werden die Strahlen schmaler und in ihren Bahnen stärker zentriert, was dazu führt, dass sie mit höherer Wahrscheinlichkeit eine große Anzahl an Kollisionen in den Detektoren produzieren. Erst nach dem Abschluss der Stauchung und Justierung können die Strahlen als stabil bezeichnet werden und die Experimente am LHC beginnen ihre Datensammlung.

Quelle

(THK)

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