Расписание работы Большого адронного коллайдера на 2009 год

В связи с аварией, выведшей Большой адронный коллайдер из строя спустя всего 9 дней после запуска, весь план работ на 2008-й и 2009-й годы пришлось пересмотреть. Сейчас предполагается, что 2009 год будет условно разбит на два части — ремонтную и «физическую».

Ожидается, что в 2009–2010 годах удастся пройти как минимум следующие фазы работы коллайдера.

1. Стадия A, режим работы коллайдера в первый месяц «столкновительной фазы» будет примерно выглядеть так :

• первые несколько часов столкновения в режиме 1 сгусток на пучок, сгустки несжаты;
• несколько дней технических тестов для режима с несколькими сгустками в пучке;
• несколько дней столкновений в режиме 12 на 12 сгустков, затем 43 на 43 сгустка;
• технические тесты для поперечного сжатия сгустков; затем несколько дней столкновений со сжатыми сгустками;
• переход к 156 сгусткам на пучок и неделя столкновений в таком режиме.

2. Стадия B: переход к режиму 936 сгустков на пучок, дальнейшее поперечное сжатие сгустков и увеличение числа протонов в них.

Работы на главном ускорительном кольце Большого адронного коллайдера в первой половине 2009 года будут так или иначе связаны с устранением последствий аварии. Это включает в себя:

• Ремонт поврежденных магнитов (завершение ожидается в феврале) и их установку обратно в туннель (конец марта). С февраля начнется восстановление инфраструктуры сектора 3-4 (электрические контакты, вакуумная техника, системы охлаждения); работы будут завершены к концу мая. После серии тестов сектор будет охлажден до рабочей температуры к концу июня.
• Завершение проверки всех электрических контактов, несущих высокий ток, во всём LHC и внедрение новой системы слежения за перепадом напряжения в реальном времени. Всё это должно устранить опасность повторения такой аварии.
• Механическое укрепление опор магнитов, а также установка новой системы клапанов, позволяющих сбрасывать высокое давление в том маловероятном случае, если подобная авария всё же произойдет.

Кроме того, в течение этого времени будут устраняться и иные технические дефекты, которые обнаружились в других секторах ускорительного кольца и в детекторах.

Параллельно с этим в течение весны будет отлаживаться и постепенно запускаться цепочка предварительных ускорителей. В середине марта линейный ускоритель будет готов выдавать пучок, в начале апреля пучок будет циркулировать в протонном синхротроне PS, в конце апреля — в суперсинхротроне SPS, и в середине мая пучок должен быть готов для впрыскивания в LHC.

Расписание работы LHC в 2009 году было одной из главных тем, которые обсуждались в феврале на закрытой конференции Chamonix-2009. По ее итогам было принято такое решение:

• в августе ускорительное кольцо будет охлаждено до рабочей температуры;
• пучки начнут циркулировать в LHC в сентябре;
• столкновения протонов начнутся в октябре, хотя выход на энергию протонов 5 ТэВ произойдет, по-видимому, не ранее ноября;
• ускоритель будет практически непрерывно работать сквозь зиму вплоть до осени 2010 года, сделав лишь небольшую паузу на рождественские праздники.

При таком плане работы к осени 2010 года будет набрана интегральная светимость порядка 200–300 pb–1 . Набранной статистики уже должно хватить для получения первых интересных результатов; впрочем, конкурировать с Тэватроном в поиске хиггсовского бозона LHC в 2010 году не сможет. Кроме того, при таком расписании уже перестают быть критичными возможные дополнительные задержки ремонтных работ еще на пару-тройку недель.

Последовательность действий тогда будет такая же, как планировалась ранее на 2008 год, за тем лишь исключением, что сейчас первые фазы работы (запуск пучков, удержание их на орбите, синхронизация с ускорительной секцией) должны пройти намного быстрее.

Ожидаемые в 2009–2010 годах научные результаты будут определяться тем, когда именно будет запущен коллайдер и какая интегральная светимость будет накоплена к концу этого сеанса работы. Вкратце этот этап можно охарактеризовать как «переоткрытие Стандартной модели»; подробности см. на странице общего расписания LHC.

Планируется также запустить и протестировать цепочку предварительных ускорителей для пучков ядер свинца. В согласии с тем же расписанием 2009 Injector Accelerator Schedule ионный пучок должен быть готов для впрыскивания в LHC к концу сентября. Однако в 2009 году вряд ли будет выделено время для столкновений ионных пучков в Большом адронном коллайдере.

Счетчик запуска коллайдера на сайте переведен на ноябрь 2009