Máis aló do LHC

Achegándonos ao LHC

Cando os resultados do LHC comecen a seren analizados e se chegue ao límite de rendemento, será preciso poñer en marcha plans para mellorar a cadea de aceleradores que sumistran os feixes de protóns ao LHC e o deseño e producción de novos imáns superconductores.


En "Mellorando a Superconductividade" considéranse algúns cambios para optimizar as características magnéticas das instalacións superconductoras.

De seguido, téñense en conta outros aspectos dun xeito resumido.


O tempo de arranque do LHC deberías ser levado a cabo no menor tempo posible. O período básico pode ser reducido a partir de ciclos máis curtos no PSB e PS. Ademais, o tempo de aceleración no SPS pode ser tamén reducido.

Deben ser utilizados todos os medios para diminuir as pérdidas no feixe de protóns. No SPS, isto inclúe o aumento dos picos de potencia nas cavidades RFUn posible programa de consolidación dos imáns do SPS poderían proporcionar a mellora da impedancia e reducir a xeración de nubes de electróns nos feixes por modificación da cámara de baleiro. 

Os estudios no SPS axudarán a confirmar o interese dun novo sincrotrón de ~50 GeV que substitúa ao PS.

A medio prazo, o novo acelerador lineal Linac4 mejorará notablemente a inxección no PSB. Isto peritirá a regular aportación de feixes no LHC, reducindo o tempo de posta en marcha e contribuíndo positivamente na fiabilidade do complexo inxector.

Podemos esquematizar os cambios necesarios no seguinte diagrama.

Para poder continuar examinando a estrutura da materia, cales son os consituintes básicos da natureza e como interactúan, é preciso pensar ao grande e facer plans a longo prazo. As posibilidades inclúen máquinas que deixarían pequeno ao LHC, e feixes de neutrinos atravesando continentes.

Quizais o substituto do LHC podería ser construído tamén en Xenebra.

A imaxe mostra unha posible ruta para o túnel de 100 km, rodeando a cidade de Xenebra e a montaña do Salève, utilizando poderosos imáns superconductores, que permitirían enerxías de colisión duns 100 TeV.

En efecto, un novo túnel de 80–100 km de circunferencia podería albergar el Futuro Colisor Circular de protóns de 100 TeV no centro de masas (FCC-hh/VHE-LHC), cun colisor circular de leptóns (FCCee/TLEP) como paso potencial intermedio, e un colisor leptón-hadrón (FCC-he) como opción adicional. FCC-ee, operando a catro diferentes enerxías para máxima precisión na física dos bosóns Z, W e Higgs e o quark top, representa un significativa mellora en termos de tecnoloxía e parámetros de deseño.

Os necesarios esforzos I&D inclúen os sistemas RF, esquema de inxección, deseños ópticos para as zonas circulares e as focalizacións finais, efectos da radiación de beamstrahlung, polarización de feixes, calibración de enerxía, e consumo de elctricidade. FCC-hh encara outros retos como o deseño de altos campos magnéticos, protección e manexo fronte á radiación sincrotrón nunha máquina superconductora. Todos estas cuestións están sendo tomadas en consideración na gran colaboración FCC.

Un estudo paralelo de deseño está a ser levado en China para un colisor similar, pero máis pequeno, chamado CepC/SppC.

(*) Tomado de M. Benedikt, D. F. Zimmermann, Schulte, J. Wenninger, CERN. (2014) CHALLENGES FOR HIGHEST ENERGY CIRCULAR COLLIDERS. Proceedings of IPAC2014, Dresden, Germany MOXAA01 

See more in The Future Circular Collider


 

 

AUTORES


Xabier Cid Vidal, Doutor en Física de Partículas (experimental) pola USC. Research Fellow in experimental Particle Physics no CERN, desde xaneiro de 2013 a decembro de 2015. Actualmente está no Depto de Física de Partículas da USC  ("Ramon y Cajal", Spanish Postdoctoral Senior Grants).

Ramon Cid Manzano, profesor de Física e Química no IES de SAR de Santiago de Compostela, e Profesor Asociado no Departamento de Didáctica das Ciencias Experimentais da USC. É licenciado en Física e en Química, e é Doutor pola Universidade de Santiago (USC).

CERN


CERN WEBSITE

CERN Directory

CERN Experimental Program

Theoretical physics (TH)

CERN Physics Department

CERN Scientific Committees

CERN Structure

CERN and the Environment

LHC


LHC

Detector CMS

Detector ATLAS

Detector ALICE

Detector LHCb

Detector TOTEM

Detector LHCf

Detector MoEDAL

 


NOTA IMPORTANTE

Toda a Bibliografía que foi consultada para esta Sección está indicada na Sección de Referencias

 


© Xabier Cid Vidal & Ramon Cid - rcid@lhc-closer.es  | SANTIAGO | Modelo baseado no deseno da web do CERN

···