Европейская организация по ядерным исследованиям (CERN) успешно завершила важнейший этап модернизации Большого адронного коллайдера. На специализированном испытательном стенде Inner Triplet (IT String) инженерам удалось вывести новое поколение сверхпроводящих магнитов на рекордный рабочий ток, составивший 16 230 ампер.
Эти тесты являются частью амбициозного проекта High-Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC). Основная цель глобальной модернизации заключается в многократном увеличении частоты столкновений элементарных частиц. Это позволит физикам значительно расширить объем получаемых экспериментальных данных и повысит шансы на открытие новых явлений, выходящих за рамки Стандартной модели.
Технологический прорыв в магнитных системах
Ключевым обновлением стали новые квадрупольные магниты. Вместо традиционного ниобий-титанового сверхпроводника в них применены катушки из ниобий-олова. Подобное решение позволило поднять напряженность магнитного поля до 11,3 тесла, что на 35% превышает показатели нынешних систем.
Кроме того, инженеры увеличили диаметр рабочего канала магнитов с 70 до 150 мм. Это конструктивное изменение позволяет фокусировать пучки протонов с гораздо более высокой точностью непосредственно перед точкой столкновения, что критически важно для повышения светимости ускорителя.
Рекордная стабильность и безопасность
Примечательно, что достижение проектного тока прошло без единого срыва сверхпроводимости. В обычной практике новые магниты требуют длительной «тренировки» — постепенного повышения тока с постоянными возвратами в нормальное проводящее состояние. В этот раз система продемонстрировала выдающуюся стабильность, сразу достигнув целевых показателей.
В ходе испытаний эксперты проверили работу 17 электрических контуров комплекса, включая новый дипольный магнит для разделения пучков после столкновения. Также успешно прошла проверку система защиты, рассчитанная на безопасный отвод 38 мегаджоулей энергии, накопленной в жидком гелии при температуре 1,9 К (−271 °C).
Сейчас специалисты CERN анализируют полученные данные для оптимизации процедур запуска. Следующий этап испытаний запланирован на сентябрь: инженеры приступят к проверке систем в эксплуатационном режиме, готовясь к открытию новой эры в изучении фундаментальной физики в начале следующего десятилетия.
