CERN inžinieriai giliai į Didžiojo hadronų greitintuvo didelio šviesingumo versijos (HiLumi LHC) tunelius nugabeno du blizgančius kriogeninius „šaltuosius boksus“. Tai yra dalis ambicingo projekto, kuriuo siekiama atnaujinti galingiausią pasaulyje dalelių greitintuvą.
Du milžiniški įrenginiai buvo nuleisti netoli ATLAS ir CMS eksperimentų detektorių. Juos pagamino viena didžiausių pasaulyje pramoninių dujų tiekėjų „Linde“, įsikūrusi Pullach im Isartal savivaldybėje Vokietijoje.
„Šaltieji boksai“ yra svarbi dviejų naujų HiLumi LHC šaldytuvų sistemos dalis. Ši įranga reikalinga tam, kad pažangusis greitintuvas galėtų stabiliai veikti esant 1,9 kelvino (–271,3 °C) temperatūrai — vos keli laipsniai virš absoliutaus nulio.
Kaip nurodo CERN atstovai, du šaldytuvai, kurie atvėsins naujas magnetų sistemas, įrengtas abipus ATLAS ir CMS eksperimentų, iki 1,9 kelvino, yra sudėtingos sistemos, sudarytos iš daugybės tarpusavyje susijusių įrenginių.
Aušinimas iki beveik absoliutaus nulio
Šie šaldytuvai vėsins HiLumi LHC superlaidžių magnetų sistemas, būtinas siekiant padidinti greitintuvo šviesingumą. Šviesingumas parodo, kaip dažnai įvyksta dalelių susidūrimai.
Kuo susidūrimų daugiau, tuo daugiau duomenų surenkama, o tai leidžia fizikams giliau tirti pamatinius Visatos sandaros elementus. CERN teigimu, kompresoriai ir „šaltieji boksai“ buvo įrengti paviršiuje virš ATLAS ir CMS eksperimentų vietų 2025 metų gruodį. Jie iš anksto atvėsins helį iki 4,5 kelvino.
Paskutiniai keli laipsniai, reikalingi pasiekti 1,9 kelvino temperatūrą, bus išgaunami mažinant magnetų kriostatų viduje cirkuliuojančio helio slėgį.
Tai bus daroma naudojant keturis nuosekliai sujungtus šaltuosius kompresorius, integruotus į vieną iš ką tik pristatytų „šaltųjų boksų“. Po žeme taip pat tiesiamos kriogeninės linijos, kuriomis bus transportuojamas helis. CERN pažymi, kad komandos jau užbaigė pirmąjį įrengimo darbų etapą.
HiLumi LHC atnaujinimas
Birželį CERN pradės ilgalaikį trečiąjį sustabdymo laikotarpį (Long Shutdown 3, LS3). Šis etapas leis sumontuoti ir išbandyti didelio šviesingumo LHC (HiLumi LHC) įrangą, taip pat įgyvendinti antrąjį ATLAS ir CMS eksperimentų modernizavimo etapą.
Didelio šviesingumo LHC atnaujinimas patobulins Didįjį hadronų greitintuvą (LHC) — didžiausią ir didžiausios energijos dalelių greitintuvą pasaulyje — taip, kad po 2030 metų būtų galima atlikti dar daugiau reikšmingų atradimų. Planuojama, kad bendras susidūrimų duomenų kiekis padidės dešimt kartų.
CERN generalinis direktorius Markas Thomsonas pabrėžė, kad HiLumi LHC leis tirti dar nepažintą teritoriją ir gali atskleisti visiškai naujų, netikėtų reiškinių. Jo teigimu, būtent tai ir yra nežinomybės tyrimo esmė — niekada iš anksto nežinai, kas gali paaiškėti.
Numatoma, kad HiLumi LHC pradės veikti 2030-ųjų viduryje. Tuomet mokslininkai turės precedento neturinčias galimybes daug tiksliau patikrinti jau žinomus fizikos mechanizmus ir ieškoti naujų, itin retų reiškinių.
Skaičiuojama, kad per savo veiklos laikotarpį atnaujintas greitintuvas galėtų sugeneruoti apie 380 milijonų Higso bozonų — gerokai daugiau nei maždaug 55 milijonai Higso bozonų, gautų nuo pradinio LHC veiklos pradžios.
