[/caption]Am 19. September, CERN angekündigt dass der Large Hadron Collider einen größeren Zwischenfall erlitten hatte, der als „Quench“ bekannt ist. Ein elektrischer Kurzschluss zwischen zwei der supraleitenden Magnete hatte ein Helium-Kühlmittelleck in den Tunneln, in denen der Beschleunigerring untergebracht war, ausgelöst. Durch das Quench erhitzten sich die Magnete schnell und wurden schwer beschädigt. Die gewaltsame Freisetzung des Kühlmittels riss Geräte aus ihren Betonankern, was eine umfangreiche Reparaturmaßnahme erforderlich machte. Es dauerte jedoch eine Weile, bis die Ingenieure auf den Schaden zugreifen konnten, und die Nachricht war nicht gut: Der LHC wäre bis Frühjahr 2009 außer Betrieb frühestens. Das war so ein trauriger Tag.
Der erste Ersatzmagnet für Sektor 3-4 ist letzten Samstag am CERN angekommen (CERN)
Ende letzten Monats hielt CERN-Generaldirektor Robert Aymar eine Präsentation auf der 84.Zusätzlich zu diesen Bildern gibt es Hinweise darauf, dass es im nächsten Jahr möglicherweise keine Teilchenkollisionen geben wird. Obwohl der jüngste Bericht diese Pläne nicht zu untermauern scheint und Ersatzteile in der Anlage eingetroffen sind (oben), sieht es so aus, als würden die ersten Kollisionen wahrscheinlich frühestens im Juli 2009 (das sind vier Monate) passieren später als bisher geschätzt)…
Offensichtliche Beschädigung des Betons, wo ein Magnet von seiner Halterung (die roten Kästen) abgehoben wurde, die ihn am Boden befestigte (CERN)
Es sieht so aus, als ob der Quench vom 19. September zwischen den Sektoren 3-4 des LHC-Rings jetzt als „ S34 Vorfall “. Und was war das für ein Vorfall. Glücklicherweise wurde während des Quenches niemand verletzt, aber der LHC hatte nicht so viel Glück. Für einen Überblick über den offiziellen Bericht des S34-Vorfalls überreiche ich Robert Aymars Präsentation vom 28. November (Seite 15):
Innerhalb der ersten Sekunde entwickelte sich ein Lichtbogen, der das Heliumgehäuse durchbohrte, was zur Freisetzung von Helium in das Isolationsvakuum des Kryostaten führte. Die federbelasteten Entlastungsscheiben des Vakuumgehäuses öffneten sich, wenn der Druck den atmosphärischen Druck überstieg und entlastete so das Helium in den Tunnel. Sie konnten jedoch den Druckanstieg unter die nominellen 0,15 MPa absolut in den Vakuumkammern des Teilsektors 23-25 nicht eindämmen, was zu großen Druckkräften führte, die auf die Vakuumbarrieren, die benachbarte Teilsektoren trennten, wirkten und diese höchstwahrscheinlich beschädigten. Diese Kräfte verdrängten Dipole in den betroffenen Teilsektoren von ihren kalten internen Stützen und schlugen die Kryostate mit kurzem geraden Abschnitt, die die Quadrupole und Vakuumbarrieren enthielten, von ihren externen Stützen an den Positionen Q23, Q27 und Q31, wobei sie an einigen Stellen ihre Anker im Betonboden brachen des Tunnels. Durch die Verschiebung der Short Straight Section Kryostate wurden auch die „Jumper“-Verbindungen zur Kryo-Verteilungsleitung beschädigt, jedoch ohne dass die Quervakuumbarrieren, die diese Jumper-Verbindungen bestücken, gebrochen wurden, damit das Isolationsvakuum in der Kryoleitung nicht abgebaut wird.
– Robert Aymar, Status der CERN-Aktivitäten , Seite 15.
Das erste Bild (oben abgebildet) zeigt deutlich das Ausmaß der Betonschäden, die während der enormen Druckkräfte entstanden sind, die durch das austretende Helium erzeugt wurden, die Elektromagnete von ihren Halterungen (die roten Kästchen auf dem Foto) rissen und den Boden zertrümmerten.
Offensichtliches Knicken der Beschleunigermagnete (CERN)
In diesem zweiten Bild ist das Ausmaß des Schadens ziemlich klar. Angenommen, der Beschleunigerstrahl war früher gerade (es gibt leider kein Vorher-Bild), dann ist die heftige Verschiebung eines riesigen Magneten (mit einem Gewicht von mehreren Tonnen) offensichtlich.
Später in der Präsentation weist Aymar darauf hin, dass 5 Quadrupol- und 24 Dipolmagnete repariert und etwa 57 Magnete zur Reinigung entfernt werden müssen. Dies wird eine riesige Aufgabe sein, die viele Monate dauern wird. Laut einem adleräugigen Blogger bei Hochenergie-Doktoranden , ein früherer Bericht, der einige Tage vor dem Aymar-Bericht vorgelegt wurde, signalisierte, dass es bis 2010 möglicherweise keine hochenergetischen Teilchenkollisionen geben wird. Jörg Winninger skizzierte zwei Möglichkeiten für den LHC: 1) Teilbetrieb im Jahr 2009, der nur eine Teilchenbeschleunigung mit niedriger Energie erlaubt, um während der Winterabschaltung 2009/10 auf vollständige Reparaturen zu warten, oder 2) den Betrieb im Jahr 2009 vergessen und auf groß angelegte Experimente im Jahr 2010 hinarbeiten. Aymars mehr Der jüngste Bericht erwähnte diese Szenarien nicht, sondern stellte lediglich fest: „der LHC wird im nächsten Frühjahr den Betrieb wieder aufnehmen. '
Früher Fortschritt: Ersatzteile wurden am Wochenende beim CERN geprüft (CERN)
Dies mag ein wenig optimistisch sein, da andere Quartale es sind signalisiert eine „Abkühlung“ im Juli 2009, bevor der Betrieb beginnen kann .Den gemischten Signalen nach zu urteilen, müssen wir geduldig warten, bis klar ist, wann sich der LHC voraussichtlich erholen wird. In jedem Fall wird es eine lange, mühsame und teure Aufgabe sein, die so schnell wie möglich erledigt werden muss.Ich hoffe wirklich, dass wir nicht bis 2010 warten müssen, bis der Neustart erfolgt.
Viel Glück an alle, die an der LHC-Reparatur beteiligt sind.
Quellen: US/LHC-Blog , CERN-Fotos , Stephanie Majewski , Hochenergie-Doktoranden
