LHC Report: O interruptor foi acionado e os feixes foram despejados

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Relembrando um ano emocionante para o LHC e seu complexo de injetores

7 de dezembro de 2022

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Por Rende Steerenberg

Na segunda-feira, 28 de novembro, às 6 horas da manhã, o engenheiro encarregado do LHC acionou o interruptor e os últimos feixes de prótons de 2022 deram uma volta final ao redor do LHC antes de serem descartados nos depósitos de feixes dedicados. Isso marcou o fim do primeiro dos quatro anos da Corrida 3 e o início da parada técnica de fim de ano (YETS), apenas 21 semanas após a primeira colisão a 6,8 TeV por feixe.

2022 foi, sem dúvida, um ano de comissionamento: nossas equipes encontraram problemas relacionados às atualizações do Long Shutdown 2 (LS2), bem como limitações de intensidade do feixe devido à carga de calor, em particular no setor 7-8. Felizmente, esses problemas foram efetivamente resolvidos e esquemas de vigas alternativos foram testados e usados ​​para superar as limitações.

Em suma, o desempenho da máquina e da viga superou as expectativas iniciais. A previsão de luminosidade integrada para 2022 foi de 25 fb-1, com base em um fator de disponibilidade de feixe de 30%, que corresponde aos valores médios dos anos de comissionamento. Na verdade, o fator de disponibilidade do feixe para a maior parte da corrida física foi mais próximo de 50%, apesar de duas paradas estendidas em maio e agosto-setembro e o YETS mais longo, que foi antecipado em duas semanas devido à crise mundial de energia. Juntamente com o bom desempenho do feixe, essa disponibilidade resultou na entrega de 40 fb-1 para ATLAS e CMS. No entanto, a corrida inicial de quatro semanas, programada para o final do ano, foi cancelada em favor da física de prótons.

O LHC não teria alcançado este impressionante número de colisões sem a considerável flexibilidade e bom desempenho do complexo injetor, que concluiu seu segundo ano de Run 3 (já!) em 28 de novembro de 2022. Os injetores estão colhendo os benefícios do LHC Injector A atualização realizada durante o LS2 e o aumento da intensidade em relação aos parâmetros do feixe HL-LHC fizeram um progresso louvável nos últimos meses - o PS e seu Booster realmente atingiram esses parâmetros já em 2022.

Além de alimentar o LHC com prótons, os injetores serviram mais uma vez aos ricos e variados programas de física de alvo fixo do ISOLDE, da Área Leste, da instalação n_TOF, da fábrica de Antiprótons, AWAKE, HiRadMat e da Área Norte. Como exemplo, o SPS forneceu um recorde de 2,3x1019 prótons para a Área Norte, melhorando a qualidade do derramamento do feixe, conforme solicitado pelos usuários.

Embora a corrida de íons de chumbo tenha sido cancelada no LHC, os íons de chumbo foram alimentados com sucesso na Área Norte para uma corrida de física de duas semanas, abaixo das quatro semanas. Além disso, o comissionamento do feixe de íons do LHC empilhado no SPS foi concluído, e os experimentos do LHC registraram algumas colisões de chumbo-chumbo como parte de um teste de íon de chumbo de dois dias executado em novembro, durante o qual cachos empilhados foram injetado.

Hoje, em vez de partículas, técnicos e engenheiros estão circulando pelos túneis para garantir que o complexo do acelerador seja mantido adequadamente e para prepará-lo para 2023 – outro ano de operação eficiente e coleta de dados promissora.