HL-LHC

Не следует путать с Very Large Hadron Collider.

HL-LHC (англ. High-Luminosity LHC^[1], High Luminosity LHC) («LHC на высокой светимости»^[2]) — проект модернизации LHC на более высокую светимость, в пике до 2×10³⁵см⁻²с⁻¹^[3]. Энергия столкновений останется той же^[4]. Работа в этом режиме начнётся не ранее 2026 года^[5].

Временной график

Первые обсуждения проекта возможного развития LHC были начаты в 2011 году. Рассматривалось два направления: в сторону повышения энергии сталкивающихся пучков, либо в сторону повышения светимости коллайдера.

В 2013 году проект HL-LHC был одобрен и принят в качестве среднесрочной программы ЦЕРН на 2014—2018 годы^[6]. К концу 2015 года должны быть созданы и испытаны прототипы всех критических узлов, и издан TDR (Technical Design Report).

В 2018—2020 годах планируется модернизация инжекционной части ускорительного комплекса, что позволит повысить светимость вдвое.

В начале 2018 года были установлены готовые для HL-LHC коллиматоры^[7].

В середине июня 2018 года стартовали наземные экскавационные работы над детекторами ATLAS и CMS^[8].

Далее, после набора действующим LHC интегральной светимости 300 фб⁻¹, ориентировочно с начала 2024 года начнётся, собственно, модернизация коллайдера по проекту HL-LHC, которая займёт 2.5 года. Заявленная цель модернизированного коллайдера — набор 3000 фб⁻¹ за 10 лет^[9].

Проработает ориентировочно до 2035 года^[10].

Повышение светимости

Планируемое повышение светимости достигается за счёт большого числа сгустков с частотой следования 25 нс, высокой интенсивности сгустков и усиления фокусировки в местах встречи. Эти изменения требуют увеличения угла пересечения пучков, что, в свою очередь ведёт к потере светимости за счёт геометрического фактора. Чтобы избежать этого, планируется установка сверхпроводящих крабовых резонаторов, разворачивающих сгустки для лобового столкновения. Для увеличения угла пересечения, и усиления линз финального фокуса планируется использовать магнитные элементы не с традиционным ниобий-титановым, а со станнидом триниобия Nb₃Sn и возможно с высокотемпературным сверхпроводящим кабелем и полем до 16 Т (для сравнения, поле поворотного магнита действующего коллайдера равно 8 Т).

Детекторы

Для того чтобы обработать возросшее число событий потребуется значительная модернизация всех детекторов, установленных на кольце^[11].

См. также

Future Circular Collider

Примечания

↑ Коллайдер будет светить «ярче» 4.11.2015, NashaGazeta.ch (неопр.). Швейцарские новости на русском языке. Дата обращения: 4 ноября 2015. Архивировано 24 ноября 2015 года.
↑ Элементы - новости науки: Десятилетний проект по созданию новых магнитов для LHC завершился успехом (неопр.). Дата обращения: 2 ноября 2015. Архивировано 24 ноября 2015 года.
↑ The High Luminosity LHC Project Архивная копия от 26 сентября 2015 на Wayback Machine, Proc. IPAC '2015 (англ.)
↑ Сто километров коллайдера Архивная копия от 23 октября 2015 на Wayback Machine, Александра Борисова, «Троицкий вариант» № 20(189), 6 октября 2015 года
↑ Завершен первый этап проекта HL-LHC (неопр.). Дата обращения: 18 апреля 2016. Архивировано 4 июля 2016 года.
↑ HiLumi LHC design study moves towards HL-LHC Архивная копия от 28 марта 2014 на Wayback Machine, CERN Courier, Jan 22, 2014.
↑ Ведется подготовка коллайдера к будущим сеансам работы
↑ Начались экскавационные работы для будущего коллайдера HL-LHC
↑ LHC: хронология создания и работы (неопр.). Дата обращения: 2 ноября 2015. Архивировано 9 февраля 2014 года.
↑ Проект HL-LHC вступает в производственную фазу
↑ Детекторы LHC готовятся к режиму «LHC на высокой светимости»

Ссылки

HL-LHC: High Luminosity Large Hadron Collider (англ.)
Уточнены планы LHC до конца сеанса Run 2
Новые технологии, которые потребуются для успешной работы HL-LHC
Ожидаемая чистая экономическая выгода от LHC к 2025 году
Новая перспектива ЦЕРНа: опять коллайдер, но очень большой
Стойкий оловянный магнит Как ученые собираются повысить светимость Большого адронного коллайдера
Запуск Большого адронного коллайдера отложили из-за коронавируса
Обрисованы планы модернизации LHC вплоть до 2035 года