چکیده:
اولین اجرای سه سالهی برخورد دهندهی هادرونی بزرگ در بهار سال 2013 تمام شد. در طول این مدت، برخورد دهنده عمدتا در انرژی پرتویی 3.5 و 4TeV کار میکرد. در این مقاله عملکردی که در طول اولین اجراء حاصل شده است و چالشهای مربوط به عملیات و عملکرد LHC ، مورد مطالعه قرار گرفته شده است. چشمانداز کوتاهی از اجرای آتی با انرژی 6.5TeV مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
خلاصه ماشینی:
شتابدهنده از 8 قوس تشکیل شده است که آهنرباهای دوقطبی ابررسانایی بمنظور منحرف کردن ذرات و 8 بخش مستقیم طویل (LSS) نصب شدهاند.
آزمایشهای فیزیکی ذرات بزرگ ALICE، ATLAS،CMS و LHCb در نقاط متقابل (IP) در وسط چهار LSS نصب شدهاند، در حالیکه در دیگر LSSسیستم همراستا ساز (زدایش پرتوی)، سیستم فرکانس رادیویی (RF) و ابزار دقیق پرتوی و سیستم برای استخراج پرتو جا داده شده است (شکل1).
3T جهت منحرف کردن هادرونها با تکانهی 8TeV در هر واحد بار در داخل تونل مورد نیاز است؛ این میزان 60 درصد بیشتر در شتابدهندههای قبلی است.
چنین قدرت میدان مغناطیسی بوسیلهی آهنرباهای دوقطبی ابررسانای ساخته شده از NbTi بدست آمده است[1].
علاوه بر آهنرباهای دو قطبی که 85 درصد از هر قوس را تشکیل میدهند، شبکه آهنربایی نیز دارای آهنرباهای چهارگوشهای است که پرتو را متمرکز میکند، آهنرباهای ششتایی که جهت تنظیم وابستگی انرژی میدانهای مغناطیسی میباشد، و قطبهای 8 گانه که برای تثبیت پرتو میباشد.
این دو پرتوها موقعیت مبادله بین خارج و داخل حلقه را در هر آزمایش برای اطمینان از اینکه طول مسیر برای هر دو پرتو همان است.
انرژی مغناطیسی ذخیره شده در هر سرماسنج قوس تقریبا 1Gj است.
در ژوئن سال 2007 ، نخستین قوس (قطاع) LHC خنکسازی و آمادهی راهاندازی شد و در آوریل 2008 آخرین آهنربای دوقطبی به داخل تونل LHC برده شده است.
برای اولین اجرای سرب در سال 2010، بمنظور رسیدن به حداکثر تابندگی 3× 10 25 −2 −1 ، تعداد خوشهها به 137 تا محدود شد.
در اوایل سال 2013، چند هفته به اجرای موفق برخورد پرتوی پروتون در یک حلقه با یک پرتو یون سرب در حلقه دیگر (اجرای P-Pb) اختصاص یافت.