15 июня 2018 года в ЦЕРН (CERN — Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, Европейский совет по ядерным исследованиям) пройдет церемония, посвященная началу модернизации Большого адронного коллайдера — для обеспечения более высокой светимости ускорителя. Этот важный параметр характеризует интенсивность, с которой сталкиваются частицы двух встречных пучков частиц. Работа по усовершенствованию инжекционной части комплекса, в ходе которой светимость повысится вдвое, продлится до 2020 года, однако сама модернизация по проекту HL-LHC, которая затронет все детекторы на коллайдере, начнется только в 2024 году. Это позволит увеличить число протон-протонных столкновений в секунду и улучшить их регистрацию, что даст физикам возможность изучать редкие явления и получать более точные данные. «Лента.ру» публикует фотографии комплекса и рассказывает о гигантском ускорителе и его основных компонентах.
Туннель ускорителя
Фото: Wikipedia
Длина туннеля, в котором расположено основное кольцо ускорителя, достигает 26,6 километра. 10 сентября 2008 года, во время официального запуска БАКа, пучки протонов успешно прошли по всему периметру по часовой стрелке и против нее.
Квадрупольные магниты
Фото: Wikipedia
Квадрупольные магниты предназначены для фокусирования протонных пучков перед точкой столкновения. Это позволяет увеличить вероятность столкновения частиц, то есть повышает светимость ускорителя.
Ускорительное кольцо
Фото: Pierre Albouy / Reuters
19 сентября 2008 года коллайдер вышел из строя в результате расплавления одного из электрических контактов между сверхпроводящими магнитами и нарушения изоляции гелиевой системы охлаждения. БАК возобновил работу только через год. В ночь с 29 на 30 ноября 2009 года он стал самым мощным ускорителем протонов в мире.
Детектор ALICE
Фото: Pierre Albouy / Reuters
Эксперимент ALICE предназначен для изучения сильного взаимодействия между элементарными частицами и поиска особой формы материи, называемой кварк-глюонной плазмой, которая, как считают ученые, наполнила Вселенную в первые микросекунды после Большого взрыва.
Эксперимент ATLAS
Фото: Wikipedia
Эксперимент ATLAS предназначен для поиска сверхтяжелых элементарных частиц, таких как бозон Хиггса и суперсимметричные партнеры всех известных на данный момент частиц. 4 июля 2012 года был найден кандидат на роль бозона Хиггса, открытие которого было подтверждено в последующие годы.
Компактный мюонный соленоид
Фото: Denis Balibouse / Reuters
Компактный мюонный соленоид является одним из двух крупнейших детекторов БАКа (другим является ATLAS) и предназначен для изучения бозона Хиггса и поиска нестандартных частиц. С ним работают около 3600 человек из 38 стран, включая Россию.
Компактный мюонный соленоид
Фото: Denis Balibouse / Reuters
Компактный мюонный соленоид и эксперимент ATLAS, расположенный на другой стороне кольца ускорителя, предназначены для выполнения одних и тех же задач, что позволяет ученым расширить охват исследований и подтверждать результаты экспериментов.
Ионное кольцо низких энергий
Фото: home.cern
Ионное кольцо низких энергий (LEIR) ускоряет частицы, поступающие с линейного ускорителя LINAC 3 в протонный синхротрон, откуда они попадают в основное кольцо комплекса. Основная задача LEIR — уменьшить разброс частиц в пространстве пучка для обеспечения высокой светимости.
Контрольная комната
Фото: Denis Balibouse / Reuters
Техники следят за подготовкой пучков протонов в контрольной комнате. 5 апреля 2012 года энергия частиц составила 4 тераэлектронвольта (ТэВ), в результате чего суммарная энергия столкновения достигла 8 рекордных ТэВ.
Установка TOTEM
Фото: difi.unige.it
Экспериментальная установка TOTEM предназначена для измерения полных сечений, упругих взаимодействий и дифракционных процессов, происходящих при пролете частиц на близком друг от друга расстоянии.