11 тесла, 100 тысяч ампер и один шанс не облажаться: ЦЕРН тренируется, чтобы столкнуть Вселенную с её тенью

Инженеры ЦЕРН завершают строительство ключевого испытательного стенда для модернизированного ускорителя частиц High-Luminosity LHC — новой версии самого мощного коллайдера в мире. Этот этап имеет решающее значение для подготовки оборудования, которое в будущем позволит значительно увеличить число столкновений частиц и расширит научные горизонты.

Испытательная установка длиной 95 метров полностью воспроизводит конструкцию будущих секций ускорителя. Эти массивные компоненты весят от 10 до 18 тонн и требуют ювелирной точности при размещении. Для их перемещения используется сложная система подъёмных и направляющих механизмов.

Цель модернизации LHC — повысить его светимость, то есть увеличить количество столкновений частиц в десять раз. Это создаст мощный поток данных, который поможет учёным точнее изучить уже открытые частицы, такие как бозон Хиггса , и усилит поиски неизвестных форм материи, включая тёмную материю.

Основу проекта составляют новые сверхпроводящие магниты из уникального сплава ниобия и олова. Они способны создавать магнитные поля до 11,3 тесла — значительно выше, чем текущие 8,3 тесла. Более плотные пучки частиц требуют более сильных полей, чтобы сжать их перед столкновением.

Для работы в сверхпроводящем режиме магниты массой до 20 тонн охлаждаются до 1,9 Кельвина с помощью сверхтекучего гелия. Это ниже температуры космического пространства.

Сейчас на тестовом стенде , который носит название IT String, проверяется, как вся система работает в условиях, максимально приближенных к боевым. По словам руководителя проекта Марты Байко, испытания помогут не только проверить поведение цепей, но и уточнить процедуры установки и запуска оборудования в тоннеле.

Особое внимание уделяется соединениям: используется около 70 сложных спаек, обеспечивающих непрерывность сверхпроводящих контуров, и мощнейшая система электропитания, рассчитанная на токи свыше 100 тысяч ампер.

Проект служит не только испытанием, но и учебным полигоном для команд, которым предстоит работать с финальной сборкой уже в тоннеле ускорителя. Установка и проверка оборудования продолжатся до осени, а к концу года планируется первый запуск магнитов после охлаждения до рабочей температуры.

Успешное завершение этого этапа приблизит запуск нового поколения ускорителя, способного задать новые правила в физике элементарных частиц.