Došlo k opětnému spuštění
urychlovače LHC
Vladimír Wagner
ÚJF AVČR Řež a FJFI ČVUT Praha
Předposlední
týden měsíce října jsem se zúčastnil pracovního setkání fyziků, kteří se
podílejí na experimentu ALICE. Během něho se rozbíral i stav příprav urychlovače
LHC na opětné spuštění, které se předpokládalo na polovinu listopadu. V té
době byl už urychlovač ochlazen na svoji pracovní teplotu 1,9 K, což odpovídá
-271oC. Zrovna se také připravovalo první vstřikování protonů z předurychlovače
SPS do samotného LHC, ke kterému došlo 23. října. Dne 7. listopadu pak
proletěly protony i docela velký kus dráhy v něm. A včera nastal
inkriminovaný den, kdy začaly protony obíhat celou dráhu o délce
V pátek (20. listopadu) večer se tedy podařilo
provést svazky protonů celou dráhou samotného LHC. A v deset hodin tak
více než po roce zase obíhaly protony v největším urychlovači na světě. Postupně
bylo otestováno vedení svazků v obou směrech. Zatím vše probíhá bez
urychlování a protony tak mají energii, kterou si přinesou
z předurychlovače SPS. Ta je 0,45 TeV, což zhruba 450krát více než je
jejich klidová energie (protony tak mají i více než 450krát větší hmotnost než
v klidu). V budoucnu by měl samotný LHC urychlit tyto protony na
energie ještě více než o řád větší. Pokud byste se chtěli podívat, jak
urychlovač LHC vypadá a jak funguje, lze kliknout zde. Pokud si chcete
připomenout nehodu z minulého roku a její následky, tak je detailní popis zde. Co vše bylo potřeba
opravit a řešit před novým spuštěním je detailně popsáno zde.
Řídící místnost urychlovače v době
opětného spuštění (zdroj CERN).
Podívejme se na současnou představu o dalším průběhu
prací na LHC. V současnosti probíhá testování samotného urychlovače a
vedení jednotlivých svazků bez urychlování. Předpokládají se nyní necelé dva
týdny na zlepšování kvality svazků, získávání zkušeností s prací se svazky
a příprava srážení proti sobě letících shluků protonů. Někdy na začátku
prosince se předpokládá začátek několikadenního testování srážek protonů a
první nabírání dat ze srážek experimenty. Druhý týden v prosinci by pak
mohlo dojít k přechodu na režim urychlování. Zatím se v tomto roce
budou protony urychlovat jen na energii 1,1 TeV. Předpokládá se, že by ještě
před vánoční přestávkou mohly experimenty nabírat několik dní data ze srážek
protonů s touto energií. A to už by mohla být první zajímavá fyzika. I
když opravdové objevy ještě čekat nelze. Zhruba okolo 17. prosince by se
urychlovač LHC zastavil a opětně by se spustil přibližně 8. ledna příštího
roku. Ještě je třeba připomenout, že se začíná s urychlováním pouze
jednoho či dvou shluků protonů, který každý bude obsahovat pouze třicet miliard
protonů. Teprve později se počet shluků bude zvětšovat (v budoucím normálním
provozu jich bude okolo 3000) a zvětšovat se bude i počet protonů ve shluku.
Je možno vidět i obrázky
z experimentů (zdroj CERN).
Pokud
půjde vše dobře a ukáže se, že urychlovač bez problémů funguje, mělo by tak
v příštím roce dojít k přechodu na vyšší energie urychlených protonů
3,5 GeV. Na této energii už by se prováděly experimenty několik měsíců a teprve
zhruba v polovině roku 2010 by se mělo přejít na ještě vyšší energie až 5
TeV a s touto energií protonů by měl urychlovač pracovat v druhé
polovině roku 2010. Pokud vše vyjde podle předpokladů, mělo by se ještě před
koncem příštího roku stihnout urychlování a srážení jader olova. To je extrémně
zajímavé hlavně pro mě, protože experiment ALICE, kterého se také účastním, je
zaměřen právě na studium velmi horké a husté hmoty vznikající při těchto srážkách.
S maximálními energiemi urychlovače se počítá nejdříve až v roce
2011.
Tak už nám protony obíhají (zdroj CERN).
Jak
bylo možné posoudit z jednotlivých prezentací na poslední pracovní poradě
experimentu ALICE před opětným spuštěním LHC, zmíněné na začátku, jsou i
jednotlivé experimenty daleko lépe připraveny na následující provoz. Roční
přestávka se velmi intenzivně využila pro vylepšování, přesnou kalibraci
detektorů pomocí kosmického záření a dokončení částí detektorů, s jejichž
uvedením do provozu se uvažovalo až v pozdější době. Experiment ALICE měl
výhodu, že je blízko místa, kde se vstřikují protony z předurychlovače do
LHC, takže mohl využít pro kalibraci i testy vstřikování, které probíhaly
v říjnu a listopadu. Na směnách tohoto experimentu pracuje řada našich
kolegů a studentů. Z Česka je i kolega Jan Rak, který zodpovědný za
organizování a řízení směn experimentu ALICE a doktorand Jiří Král, který
nedávno dokončil magisterské studium u nás na Fakultě jaderné a fyzikálně
inženýrské ČVUT. Oba jsou teď stabilně v laboratoři CERN a spolu
s dalšími z mezinárodní komunity fyziků zajišťují úspěšný provoz experimentu
ALICE. A řada dalších českých fyziků a studentů je nejen na experimentu ALICE,
ale i na těch dalších. Všem kolegům a studentům od nás, kteří jsou teď
v laboratoři CERN, bych tímto chtěl poslat pozdrav a poděkovat jim za
jejich úsilí. A moc držím palce sobě i
jim, ať tentokrát vše probíhá co nejúspěšněji.
Náš student, který se podílel na
budování experimentu ALICE a teď jako doktorand na směnách při řízení tohoto
experimentu v laboratoři CERN, se konečně dočkal.
V Řeži 21.11.2009
