• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    2016 – ett exceptionellt år för LHC

    Denna proton-blyjonkollision i ATLAS-detektorn producerade en toppkvark – den tyngsta kvarken – och dess antikvark. Kredit:ATLAS

    Det är partiklarnas sista varv i ringen. Den 5 december 2016, protoner och blyjoner cirkulerade i Large Hadron Collider (LHC) för sista gången. Exakt klockan 06.02, experimenten registrerade deras senaste kollisioner (även känd som "händelser").

    När maskinerna är avstängda, LHC-operatörerna inventerar, och de resulterande siffrorna är häpnadsväckande.

    Antalet kollisioner som registrerades av ATLAS och CMS under protonkörningen från april till slutet av oktober var 60 % högre än väntat. Övergripande, alla LHC-experiment observerade mer än 6,5 miljoner miljarder (6,5 x 10 15 ) kollisioner, vid en energi av 13 TeV. Det motsvarar mer data än vad som hade samlats in i de tre tidigare körningarna tillsammans.

    I tekniska termer, den integrerade ljusstyrkan som tas emot av ATLAS och CMS nådde 40 omvända femtobarn (fb −1 ), jämfört med 25fb −1 ursprungligen planerat. Ljusstyrka, som mäter antalet potentiella kollisioner under en given tid, är en avgörande indikator på en accelerators prestanda.

    "En av nyckelfaktorerna som bidrog till denna framgång var den anmärkningsvärda tillgängligheten för LHC och dess injektorer, " förklarar Mike Lamont, som leder teamet som driver acceleratorerna. LHC:s tillgänglighet var bara 60 %, vilket innebär att gaspedalen var i kollisionsläge 60 % av tiden:en mycket imponerande prestation för förarna. "Det är resultatet av ett pågående arbete under de senaste åren för att konsolidera och uppgradera maskinerna och procedurerna, " Fortsätter Lamont.

    En av de första proton-bly-jonkollisioner vid 8.16 TeV som registrerades av ALICE-experimentet. Kredit:ALICE/CERN

    De senaste fyra veckorna, maskinen har övergått till en annan typ av kollision, där blyjoner har kolliderat med protoner. "Detta är ett nytt och komplext driftläge, men acceleratorernas utmärkta funktion och kompetensen hos de inblandade teamen har gjort det möjligt för oss att överträffa våra prestationsförväntningar, " säger John Jowett, som är ansvarig för tunga jonkörningar.

    Med maskinen igång med en energi på 8,16 TeV, ett rekord för denna asymmetriska typ av kollision, experimenten har registrerat mer än 380 miljarder kollisioner. Maskinen uppnådde en toppljusstyrka över sju gånger högre än förväntat från början, samt exceptionella strållivslängder. Prestandan är ännu mer anmärkningsvärd med tanke på att kolliderande protoner med blyjoner, som har en massa 206 gånger större och en laddning 82 gånger högre, kräver många noggranna justeringar av maskinen.

    Fysikerna analyserar nu de enorma mängder data som har samlats in, som förberedelse för att presentera sina resultat på vinterns konferenser.

    En händelse som registrerades av CMS-experimentet under LHC:s proton-bly-jonkörning för vilken inte mindre än 449 partikelspår rekonstruerades. Kredit:CMS/CERN

    Under tiden, CERN:s acceleratorer kommer att ta en lång paus, kallas Extended Year End Technical Stop (EYETS) till slutet av april 2017. Men, medan gaspedalen kanske är på semester, de tekniska teamen är det verkligen inte. Vinterstoppet är en möjlighet att utföra underhåll på dessa extremt komplexa maskiner, som består av tusentals komponenter. Detta årliga stopp förlängs med två månader 2017 för att tillåta mer omfattande renoveringsarbeten på acceleratorkomplexet och dess 35 kilometer maskiner. Partiklar kommer att återvända till LHC under våren 2017.

    • En proton-blyjonkollision registrerad av LHCb-experimentet under de sista dagarna av LHC:s 2016-körning. Kredit:LHCb

    • LHC:s integrerade ljusstyrka med proton-protonkollisioner 2016 jämfört med tidigare år. Ljusstyrkan är ett mått på en kolliderares effektivitet och är proportionell mot antalet kollisioner. Den integrerade ljusstyrkan som LHC uppnådde 2016 överträffade vida förväntningarna och är dubbelt så stor som den som uppnåddes vid en lägre energi 2012. Kredit:CERN

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com