När Large Hadron Collider (LHC) börjar Run 3 nästa år, operatörer strävar efter att öka energin i protonstrålarna till en oöverträffad 6,8 ​​TeV. Detta betyder tusentals superledande magneter, vars fält riktar strålarna runt deras bana, måste vänja sig vid mycket starkare strömmar efter en lång period av inaktivitet under LS2. Detta görs genom en pågående "magnetträning" -process.

Matteo Solfaroli, en del av LHC Operations -gruppen, övervakar samordningen av driftsättningen av hårdvaran för LHC. Hans jobb innebär att man utbildar varenda magnetkedja (kallad krets), genom att gradvis föra dem upp till sina nominella strömmar. "Detta är ett stort projekt eftersom vi har cirka 1600 supraledande kretsar i LHC, allt från en 60-ampers nominell ström till 13 kiloamp, "säger han." Det här är riktigt stora kretsar, och vi måste testa dem alla individuellt - vi pratar om cirka 12 000 tester. "

Om magneterna inte var tränade, de höga strömmarna skulle få dem att genomgå ett slumpmässigt fenomen som kallas "släckning, "där en liten del av magnetspolen överhettas. Magneterna är utformade för att stoppa spolen att brinna bort genom att fördela denna värme över hela magneten. Men detta resulterar i uppvärmning av magneten och några av dess grannar, får dem att gå över kritisk temperatur, där de är mycket resistiva och inte kan tillhandahålla det erforderliga magnetfältet.

Efter att en släckning har hänt, magneten måste kylas tillbaka till kryogena förhållanden innan en ström kan köras igen. Teamet Powering Tests upprepar processen med strömökning tills magneterna tål sin nominella ström utan att släcka.

Detta fungerar eftersom magneterna har "minne".

"Magneten anpassar sig till den nya strömnivån, "Solfaroli sa. Det är en liknande princip som någon annan typ av träning:om du någonsin har börjat springa, du kommer att veta att du för varje session kan springa längre utan att stanna - tills du når en punkt där du kan springa en längre tid. Muskelminnet ökar din uthållighet. Liknande, magnetminnet ökar deras uthållighet för att motstå höga strömmar under långa perioder utan att släcka.

De åtta största LHC -dipolmagnetkretsarna måste hålla en ström på 11 500 ampere. "Problemet är att släckningsfenomenen kan hända i någon av magneterna, "sa Solfaroli." För de små kretsarna, släckning är inte ett särskilt problem eftersom detta är en snabb återhämtning. Men för de viktigaste dipolkretsarna, återhämtningstiden är mellan åtta och tolv timmar. "

Hela processen:att öka strömmen för varje krets; släckning; att kyla ner det och upprepa är långt. Kombinerat med alla tester och andra processer, hela magnetförberedelsen kan ta åtta eller nio månader - som träning för att springa ett maraton.

Powering Tests -teamet förväntar sig att magneterna är färdigutbildade i slutet av detta år.