Un problema en una torre de refrigeración del LHC parará las colisiones durante un mes

Por Francisco R. Villatoro, el 25 agosto, 2022. Categoría(s): Ciencia • Física • LHC - CERN • Noticia CPAN • Noticias • Physics

El pasado 23 de agosto de 2022, sobre las 18:21 horas, durante la inyección de calibración Fill 8152 (BSRT calibration) falló una torre de refrigeración en el punto 4 del LHC (el fallo fue anunciado sobre las 21:07). Como muestra esta figura del LHC Dashboard, se perdió la criogenia en S34, S35 y en las ocho cavidades de radiofrecuencia (RF). Se estima que la reparación de este problema requiere al menos cuatro semanas de trabajo. Te recuerdo que las cavidades RF usan un campo eléctrico oscilante longitudinal para mantener compactos los paquetes (bunches) de protones y garantizar una alta luminosidad (un gran número de colisiones) en los puntos de interacción donde se encuentran los detectores. El LHC usa ocho cavidades RF por haz, cada una con 2 MV a 400 MHz (el campo eléctrico generado tiene una intensidad de 5 MV/m). Estas cavidades RF operan a 4.5 K (los dipolos del LHC usan helio superfluido a 1.9 K). Habrá que estar al tanto de las noticias sobre el LHC en las próximas semanas.

La última inyección de protones para colisiones fue el Fill 8151, que usaba 2461 paquetes de protones por haz, acelerados hasta 6.8 TeV y separados por 25 ns, cruzando 2448 paquetes en los puntos de colisión IP 1 (ATLAS) y IP 5 (CMS), 1737 en el IP 2 (ALICE) y 1733 en el IP 8 (LHCb). La supertabla nos muestra que esta inyección se inició el 22 de agosto a las 21:37 y terminó el 23 de agosto a las 15:02, alcanzando una luminosidad pico en ATLAS, CMS y LHCb inferior a los Fills 8146, 8147 y 8148, aunque algo mayor que el 1849 (en el Fill 1850 hubo un problema de radiofrecuencia y no se alcanzó el modo de colisiones). La luminosidad integrada del Fill 8151 fue de 0.60 fb⁻¹ en ATLAS, 0.56 fb⁻¹ en CMS, 15 pb⁻¹ en LHCb, y 269 nb⁻¹ en ALICE. En estas últimas inyecciones el LHC estaba funcionando a las mil maravillas.

Hasta esta parada inesperada, los detectores del LHC han acumulado 11.1 fb⁻¹ en ATLAS, 10.5 fb⁻¹ en CMS, y 0.23 fb⁻¹ en LHCb, lo que está muy bien; se esperaba que acumulara el doble de esta cantidad en el próximo mes, pero no podrá ser debido al problema de criogenia en el punto 4. Todos deseamos que se solucione cuanto antes y que el LHC vuelva al modo colisiones. Te recuerdo que el LHC Run 2 acumuló unos 140 fb⁻¹ en ATLAS y en CMS de colisiones a 13 TeV c.m., y que el objetivo del LHC Run 3 es acumular entre 2022 y 2025 unos 300 fb⁻¹ en ATLAS y en CMS a 13.6 TeV c.m.

Para seguir el estado del LHC en Twitter te recomiendo la cuenta LHC Status @LHCstatus2. Falló el Fill 8152 de tipo Single_12b_9_1_3_BSRT_2018_pilot (tuit), cuya inyección se inició a las 18:04 (tuit), ocurriendo la pérdida de la criogenia a las 18:21 (tuit), por lo que se canceló la inyección de calibración; la naturaleza del problema se publicó a las 21:07 (tuit). Para conocer el curso de las inyecciones de protones en el LHC te recomiendo consultar la llamada supertabla. Para saber más sobre el LHC y cómo funciona te recomiendo la excelente página web Acercándonos al LHC de Xabier Cid Vidal (LHCb) y Ramón Cid Manzano (su padre); ellos ganaron un accésit por su blog en el II concurso de divulgación CPAN (en el que este blog obtuvo el premio; LCMF 04 nov 2011).



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