Интенсивность протонных пучков в Большом адронном коллайдере достигла рекордных показателей
Интенсивность протонных пучков в Большом адронном коллайдере достигла рекордных показателей и продолжает расти.
Как сообщали ЮГА.ру, Большой адронный коллайдер (Large Hadron Collider) был впервые включен в сентябре 2008 года, однако после пуска произошла авария, которая была вызвана повреждением одного из магнитных реле на клапане, регулирующем подачу жидкого гелия на сверхпроводящие магниты. 20 ноября 2009 года БАК был вновь успешно запущен после ремонта, который длился 14 месяцев.
В декабре 2009 года работа была остановлена на "рождественские каникулы". Незадолго до остановки на коллайдере были проведены столкновения на рекордных (на тот момент) энергиях: 9 декабря пучки протонов столкнулись на энергии 1,18 ТэВ, а к 14 декабря ученые зафиксировали 50 тысяч столкновений на рекордной энергии 2,36 ТэВ.
28 февраля ускоритель запустили снова, и 22 марта 2010 года был установлен новый рекорд – энергия столкновения частиц составила 3,48 тераэлектронвольта.
В конце марта суммарная энергия достигла 7 ТэВ (что составляет по 3,5 ТэВ на пучок) являются максимальным значением, которое когда-либо удавалось получить в подобных устройствах. В середине мая количество частиц в каждом из двух пучков протонов, сталкивающихся на энергии в 3,5 тераэлектронвольт, было увеличено вдвое и достигло четырех. Затем был поставлен очередной рекорд светимости ускорителя – столкновения велись в режиме по 6 сгустков в каждом пучке, а сами сгустки содержали примерно по 20 млрд. протонов.
В настоящее время работы на БАКе ведутся в режиме столкновений под углом, что позволяет запускать в коллайдер и организовывать столкновения большого числа сгустков. Они сейчас впрыскиваются в кольцо не по одиночке, а целыми "составами" по 8 сгустков с временным интервалом всего по 150 наносекунд. 22 сентября в коллайдере циркулировало по 24 сгустка на пучок, на следующий день – 56 сгустков на пучок, а 25 сентября начались столкновения уже со 104 сгустками.
4 октября физики приступили к экспериментам с 200 сгустками на пучок. Таким образом, с момента первых столкновений на полной энергии 7 ТэВ светимость коллайдера возросла уже в 10 тыс. раз.
Ожидается, что до конца октября количество сгустков и мгновенная светимость вырастут еще в 1,6 раза. После этого в ноябре коллайдер переключится на столкновения тяжелых ядер и проработает в этом режиме в течение месяца, пишут "Элементы".
Светимость, которая является важной "инструментальной" характеристикой коллайдера, зависит от количества частиц в каждом пучке и от того, насколько плотно частицы собраны, то есть насколько хорошо пучок сфокусирован в точке столкновений.
Чем больше светимость, тем чаще происходят столкновения частиц из встречных пучков, и тем больше научных данных получают исследователи.
Частицы в кольцевом ускорителе летают не сплошным потоком, а разбиты на отдельные компактные сгустки, т.н. банчи (англ. bunch – сгусток). Существует несколько возможностей для увеличения светимость ускорителей: увеличение частиц в каждом сгустке; увеличение количества сгустков и сжатие сгустков.
