První srážky protonů na urychlovače LHC
Vladimír Wagner
ÚJF AVČR Řež a FJFI ČVUT Praha
Uplynuly
jen tři dny od okamžiku, kdy jsem čtenáře Osla mohl informovat o opětném
spuštění urychlovače LHC a opětné cirkulaci protonových svazků v něm.
A nyní mohu přijít s další dobrou zprávou. Po velmi krátké době se
podařilo vyladit obíhání svazků protonů v obou směrech a prodloužit dobu
udržení svazku do té míry, že se mohlo přikročit k ladění srážek svazků
v místech jednotlivých experimentů. Zatímco v pátek obíhaly svazky
v různých směrech jednotlivě, nyní už obíhají současně a jejich dráha je
vedena tak, aby se zkřížily v přesně daných místech. Jak už jsem psal
v předchozím článku, v současné době obíhá v každém směru pouze
jeden shluk protonů. Proto lze i při ideální synchronizaci dosáhnout srážek jen
ve dvou místech současně. Například v místě experimentu ATLAS a
experimentu CMS nebo zase při jiném nastavení současně v místech
experimentů ALICE a LHCb. Je obrovským úspěchem, že se v tak krátké době
podařilo vyladit systém a srážky se postupně uskutečnily v místech všech
experimentů. Nejdříve se vyladilo srážení protonů v místě experimentu
ATLAS a hned poté také experimentu CMS. V pátek po poledni mohly první
srážky sbírat tyto dva experimenty. K večeru se pak podařilo vyladit srážení
pro zbývající experimenty. Nejdříve se dočkal experiment ALICE a hned za ní
následoval experiment LHCb.
Příklad srážky dvou protonů
s energií 450 GeV zaznamenaný experimentem ALICE (zdroj CERN).
V řídících místnostech jednotlivých experimentů (ale
nejen tam) zavládlo se zaznamenáním prvních srážek obrovské nadšení. Na tento
okamžik se již dlouho těšili všichni fyzikové, kteří se jejich budování
účastnili. Pokud se chcete podívat, jak se slavilo právě v kontrolní místnosti
ALICE, lze kliknout na odkaz:
http://www.youtube.com/watch?v=ZOJvgatf2VY
Šampaňské a pohárky
rozdává Jan Rak, který je zodpovědný za směny na ALICI. Momentálně je sice na
Universitě v Jyvaskyle, ale pochází z Česka. Na této důležité odpolední směně
byli i lidé přímo od nás.
Samotná ALICE zaznamenala během čtyřiceti minut svých
prvních tři sta srážek. To je zatím jen nepatrný začátek a postupný krok. Ovšem
i první srážky mohou experimenty využívat pro kalibraci detektorů a jejich
synchronizaci. Rychlé vyladění možnosti srážení protonů je velmi dobrou
předzvěstí a nadějí, že se podaří v brzké době vyladit činnost urychlovače
LHC při vedení a srážkách protonů a bude možné přikročit, dříve než se
předpokládalo, i k urychlování. Nejprve z energie 0,45 TeV, kterou
mají protony přicházející z předurychlovače SPS, pouze na energii 1,1 TeV.
To už je však v současnosti maximálně dostupná energie, na kterou zatím
urychloval pouze urychlovač Tevatron. Stabilní dlouhodobější srážení jader při
této energii by umožnilo efektivní kalibraci a prozkoušení detektorových
systémů jednotlivých experimentů a třeba i první zajímavá experimentální data.
I když ta se spíše čekají po vánoční přestávce a po přechodu k ještě
větším energiím a hlavně intenzitám protonového svazku. Takže držme urychlovači
a jeho experimentům palce.
V Řeži 24.11.2009
