Rapporto LHC: L'interruttore è stato premuto e i raggi sono stati scaricati

Guarda dentro

Guardando indietro a un anno entusiasmante per l'LHC e il suo complesso di iniettori

7 dicembre 2022

|

Di Rende Steerenberg

Lunedì 28 novembre alle 6 del mattino, l'ingegnere responsabile dell'LHC ha premuto l'interruttore e gli ultimi fasci di protoni del 2022 hanno fatto un ultimo giro attorno all'LHC prima di essere scartati negli appositi depositi di fasci. Ciò ha segnato la fine del primo dei quattro anni di Run 3 e l’inizio dello stop tecnico di fine anno (YETS), appena 21 settimane dopo la primissima collisione a 6,8 TeV per raggio.

Il 2022 è stato, senza dubbio, un anno di messa in servizio: i nostri team hanno riscontrato problemi legati agli aggiornamenti Long Shutdown 2 (LS2), nonché limitazioni dell’intensità del fascio dovute al carico termico, in particolare nel settore 7-8. Per fortuna, questi problemi sono stati risolti in modo efficace e sono stati testati e utilizzati schemi di travi alternativi per superare i limiti.

Nel complesso, le prestazioni della macchina e della trave hanno superato le aspettative iniziali. La previsione di luminosità integrata per il 2022 era di 25 fb-1, sulla base di un fattore di disponibilità del fascio del 30%, che corrisponde ai valori medi per gli anni di messa in servizio. In effetti, il fattore di disponibilità del fascio per gran parte del percorso fisico è stato più vicino al 50%, nonostante due soste prolungate a maggio e agosto-settembre e il più lungo YETS, anticipato di due settimane a causa della crisi energetica mondiale. Insieme alle buone prestazioni del raggio, questa disponibilità ha portato alla consegna di 40 fb-1 sia per ATLAS che per CMS. Tuttavia, la corsa di quattro settimane, prevista per la fine dell'anno, è stata annullata a favore della fisica dei protoni.

L’LHC non avrebbe raggiunto un numero così impressionante di collisioni senza la notevole flessibilità e le buone prestazioni del complesso degli iniettori, che ha concluso il suo secondo anno di Run 3 (già!) il 28 novembre 2022. Gli iniettori stanno raccogliendo i frutti dell’LHC Injector L'aggiornamento intrapreso durante LS2 e l'aumento dell'intensità verso i parametri del fascio HL-LHC hanno fatto lodevoli progressi negli ultimi mesi: il PS e il suo Booster hanno effettivamente raggiunto questi parametri già nel 2022.

Oltre ad alimentare i protoni all'LHC, gli iniettori hanno ancora una volta servito i ricchi e vari programmi di fisica a bersaglio fisso di ISOLDE, l'Area Est, la struttura n_TOF, la fabbrica di Antiprotoni, AWAKE, HiRadMat e l'Area Nord. Ad esempio, l'SPS ha fornito un record di 2,3x1019 protoni all'Area Nord, migliorando al tempo stesso la qualità della fuoriuscita del fascio, come richiesto dagli utenti.

Sebbene la corsa agli ioni di piombo sia stata annullata all'LHC, gli ioni di piombo sono stati alimentati con successo nell'area nord per una corsa fisica di due settimane, invece di quattro settimane. Inoltre, è stata completata la messa in servizio del fascio ionico slip-stacked dell'LHC nell'SPS, e gli esperimenti dell'LHC hanno registrato alcune collisioni piombo-piombo come parte di un test di due giorni sugli ioni di piombo a novembre, durante il quale i grappoli slip-stacked sono stati iniettato.

Oggi, invece delle particelle, tecnici e ingegneri sfrecciano nei tunnel per garantire che il complesso dell’acceleratore sia adeguatamente mantenuto e per prepararlo per il 2023, un altro anno di funzionamento, si spera, efficiente e di promettente acquisizione di dati.