Máis aló do LHC / FCC

Achegándonos ao LHC

Mentres os resultados das colisiones no LHC (Run1, Run2 ...) son analizados e se acerca o límite do rendemento da máquina, lévanse a cabo 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 que optimizan as características magnéticas das instalacións superconductoras.

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


O tempo de arranque do LHC debe ser levado a cabo no menor tempo posible. O período básico ten que ser reducido a partir de ciclos máis curtos no PSB e PS. Ademais, o tempo de aceleración no SPS debe 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 programa de consolidación dos imáns do SPS proporciona a mellora da impedancia e reduce a xeración de nubes de electróns nos feixes por modificación da cámara de baleiro. 

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

O novo acelerador lineal Linac4 mellora notablemente a inxección no PSB. Isto permite a regular aportación de feixes no LHC, reducindo o tempo de posta en marcha e contribuíndo positivamente na fiabilidade do complexo inxector.

Podemos esquematizar algúns dos cambios considerados no seguinte diagrama.

Future Circular Collider

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 sustituto do LHC - Future Circular Collider (FCC)- podería ser construido tamén en Xenebra.

En xuño de 2021, un comité internacional recomendou un trazado específico de 91 km de circunferencia cunha simetría cuaternaria e oito emprazamentos de superficie.

(Ver máis aquí...)

Pechando o círculo: Diferentes hipóteses de traballo (aneis de cores) para un FCC de 91 km de circunferencia con oit emplazamientos en superficie, tendo en conta as condiciones xeológicas, as limitaciones da superficie, a infraestrutura e os recursos. Os aneis do LHC e do SPS móstranse en azul. (Tomado de CERN Courier May/June 2022)


Este novo túnel de 91 km de circunferencia albergaría o 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 foi realizado en China para un colisor similar, pero máis pequeno, chamado CepC/SppC.

Unha aproximación sinxela ao FCC pode atoparse aquí.

See more in The Future Circular Collider , en Spotlight on FCC physics ou en Exotic flavours at the FCC

 

 


 

 

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, ata o seu retiro en 2020. 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 Experimental 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 |

···