O Grande Colisor de Hádrons (LHC) se estende por 27 km e depende de milhares de ímãs de diferentes tipos – dipolos, quadrupolos, sextupolos, octupolos, decápolos, etc. – para orientar e controlar seus feixes de partículas. Cada tipo executa uma função específica.
Algumas das mais importantes são conhecidas como tríades internas. Esses aglomerados de três ímãs quadrupolos (daí o nome) estão localizados em ambos os lados dos quatro experimentos principais do LHC. Seu trabalho é focar os feixes de partículas o mais firmemente possível, pouco antes de as partículas colidirem dentro dos detectores.
Quanto mais “comprimidos” forem os raios, maior será a probabilidade de as partículas colidirem. Isto torna o trio interno necessário para aumentar a luminosidade do LHC, ou seja, o número de colisões que ocorrem num determinado período. Mais brilho significa mais colisões, dando aos pesquisadores mais dados para analisar.
Preparando o LHC para uma nova era
Uma parte importante do futuro projeto do LHC de alta luminosidade (HiLumi LHC) envolve a substituição do trio interno existente por uma geração mais poderosa de ímãs.
Este trabalho está ocorrendo durante o terceiro desligamento prolongado (LS3). Recentemente, os trabalhadores desconectaram a primeira interconexão magnética e iniciaram formalmente a operação de substituição. O Diretor Geral do CERN, Mark Thomson, também visitou o Ponto 1 do LHC (experimento ATLAS) para marcar este marco.
“Substituir esses ímãs pelos novos trigêmeos internos HiLumi LHC é fundamental para os próximos anos de alta luminosidade. O primeiro quadrupolo dos novos trigêmeos deve estar no túnel no início de 2029. No total, 16 criostatos e 28 conjuntos criogênicos serão instalados – Um grande empreendimento”, explica Jean-Philippe Tocque, chefe da equipa de coordenação do LS3.
Ímã aproximadamente 40% mais forte
Os novos triodos internos são o produto de anos de pesquisa e desenvolvimento. Eles representam um grande avanço tecnológico em relação aos ímãs de nióbio-titânio que atualmente funcionam dentro do LHC.
Em vez de nióbio-titânio, os ímãs avançados usam bobinas supercondutoras de nióbio-estanho. Isto permite-lhes gerar campos magnéticos que chegam a 11,3 Tesla, o que é cerca de 40% mais forte do que os campos produzidos pelos ímanes atuais.
Os novos instrumentos serão instalados em torno das experiências ATLAS e CMS, onde o aumento da taxa de colisão será particularmente importante.
Alice e o LHCb funcionam de maneira diferente e seguem programas de física diferentes, portanto não exigem o mesmo aumento no brilho instantâneo. Portanto, os seus triplos internos existentes podem permanecer como estão. No entanto, esses ímãs ainda serão atualizados para que ambos os experimentos possam se beneficiar de um aumento geral no brilho.
28 Removendo ímãs supercondutores
Desde 7 de setembro, as equipes do CERN têm desmantelado seções do colisor em ambos os lados do Atlas e do CMS. O objetivo é remover 28 ímãs supercondutores (incluindo os trigêmeos internos) que estão programados para serem substituídos.
Esta operação marca o fim de uma era para o hardware que faz parte do LHC desde a sua construção.
“O evento de hoje é um marco importante para o CERN, especialmente para a equipe do projeto HiLumi LHC. Os atuais triplos internos são da fase de construção do LHC e foram instalados na máquina entre 2005 e 2007. Após quase vinte anos de operação, eles darão lugar a uma nova geração de ímãs ainda mais poderosos. Líder.
