Техническая пауза LS1: 2013–2015 годы

Планы

После первого этапа полноценной работы (2010–2012 годы), Большому адронному коллайдеру потребуется длительный перерыв для модернизации. Эта пауза в работе коллайдера, обозначаемая LS1 (long shutdown 1), продлится почти два года и позволит, среди прочего, значительно повысить энергию коллайдера.

Рис. 1. Общее расписание мероприятий, которые будут проводиться во всех секторах коллайдера в 2013–2014 годах. Рис. из презентации Long Shutdown 1 (LS 1). Plan

По состоянию на начало 2013 года детальный план выглядит следующим образом (рис. 1):

14 января – 10 февраля 2013 года: сеанс протон-ядерных столкновений;
февраль-2013 – ноябрь-2014: тесты магнитных систем, остановка и разморозка коллайдера, диагностические и ремонтные работы, модернизация компонентов ускорительной системы и детекторов;
январь 2015: охлаждение и запуск коллайдера на повышенной энергии;
апрель 2015: начало второго этапа работа LHC.

Конкретные даты будут уточняться по ходу дела. Объем работы, причем не только технической, но и организационной (в частности, заказ у субподрядчиков, поставка и установка новых компонентов), будет сравним с тем, который имел место в период строительства LHC.

Рис. 2. Перечень запланированных на 2013–2014 годы работ по ремонту и модернизации ускорителя и обслуживающей его инфраструктуры. Успешное выполнение этих задач позволит поднять энергию протонов примерно до 6,5 ТэВ. Рис. с сайта cds.cern.ch

Ключевые работы, запланированные на этот период:

Окончательная установка и тестирование многоуровневой системы безопасности во всех секторах ускорителя (рис. 2), благодаря которой удастся существенно повысить энергию протонов (нынешний ориентир — энергия 6,5 ТэВ на протон, полная энергия столкновения 13 ТэВ).
Ввод в строй Linac-4 — нового линейного ускорителя протонов, первого звена цепочки предварительных ускорителей, которые поставляют протоны в LHC. Он заменит собой устаревший Linac-2, работающий в ЦЕРНе аж с 1978 года, и станет первым шагом на пути к апгрейду всей системы предварительных ускорителей и резкому повышению светимости LHC, которое запланировано примерно на 2020 год (перерыв LS2).
Замена и модернизация значительной части всех узлов ускорителя и детекторов, а также замена и перепланировка электроники.

В отличие от энергии, существенного повышения светимости коллайдера пока не ожидается. Текущие оценки работы ускорителя в двух режимах (протонные сгустки следуют друг за другом с интервалом 50 наносекунд, как в 2011–2012 годах, либо 25 нс) дают примерно одинаковые оценки: около 30 fb^–1 в год.