Qué pasa este mes en el LHC

Durante la actual "parada técnica", los equipos en el CERN están preparando el Gran Colisionador de Hadrones para reiniciarlo a energías más altas en febrero. Se están sustituyendo cerca de 4.000 conectores en el sistema de detección de enfriamiento; se están testeando los componentes del nuevo sistema de protección por enfriamiento para llevarlo a su total funcionalidad; y se está realizando el mantenimiento en el detector CMS.

A finales del año pasado, se realizaron las primeras colisiones de protones en el LHC del CERN en niveles récord de energía. El 16 de diciembre, el colisionador fue cerrado para que los equipos puedan preparar la máquina para correr a energías aún mayores en 2010. Entonces, ¿qué están haciendo científicos, ingenieros y técnicos en el CERN durante esta "parada técnica" de aproximadamente dos meses de duración?

El objetivo de las muchas actividades que tienen lugar durante la parada técnica es preparar el LHC para acelerar haces a una energía de 3,5 TeV (3,5x10¹²eV). Las tres tareas principales son la sustitución de alrededor de 4000 conectores en el sistema de detección de enfriamiento, el testeo de los componentes del nuevo sistema de protección por enfriamiento para llevarlo a su total funcionalidad; y el mantenimiento en el detector CMS.

Los imanes superconductores del LHC se mantienen a una temperatura muy baja, cercana al cero absoluto, de 1,9 K, para poder alcanzar las altas corrientes necesarias para actuar rápido sobre la trayectoria de las partículas. A una energía del haz de 3,5 TeV, fluirá una corriente de 6000 amperios a través de los imanes de flexión principales del LHC, los dipolos. Un enfriamiento se produce cuando parte del cable superconductor dentro de un imán se calienta y ya no puede conducir la electricidad sin resistencia. La primera línea de defensa es la detección mediante un complejo sistema electrónico que monitorea los imanes y la tecnología de los alrededores.

Una de las tareas principales de la parada técnica es la sustitución de algunos conectores en los 250 km de cable de alto voltaje del nuevo sistema de detección de enfriamiento. Los conectores, inicialmente instalados en 2009, están siendo reemplazados después que se descubrió que se dañan fácilmente si los cables están flexionados.

Una vez que se detecta un enfriamiento, la energía almacenada debe ser canalizada de manera segura lejos del imán. El nuevo sistema de protección de enfriamiento, instalado en noviembre, incluye cerca de 10.000 nuevos cables diseñados para desconectar la corriente en sectores específicos del LHC en el evento de extinción. El sistema de actualización también incorpora una mejor programación y la electrónica necesaria para detectar apagados. El software y equipos para este sistema se está probando durante esta parada técnica para asegurar que todo funciona correctamente para las energías máximas con que se trabajará este año.

La principal tarea de la última parada actual consiste en sustituir 272 porciones que se corroen dentro de las tapas del yugo del detector CMS, que estaban causando que las líneas de refrigeración del detector de agua fallaran.

La parada técnica debe ser completada a mediados de febrero, y se espera el regreso del haz en el LHC poco después.

Para más detalles, se pueden leer los artículos en el Boletín de CERN o en el CMS Times, o ver el episodio de hoy del LHC News, que se centra en el sistema de protección de amortiguación.

Fuente:
This month at the LHC (Daisy Yuhas, Symmetry Breaking)

Imagen:
Tunel del acelerador del LHC. Crédito: CERN.

Vía Universo a la vista