Что все-таки сломалось в коллайдере в 2008 году, и что делают, чтобы избежать такой поломки в будущем

Что все-таки сломалось в коллайдере в 2008 году, и что делают, чтобы избежать такой поломки в будущем

Коллайдер притормозил

Обозреватель «Газеты.Ru», пребывав в CERN, говорит о Громадном адронном коллайдере, что установил новый технологический рекорд, ушел на…

Large Magnet Facility – громадный ангар на территории CERN (неспециализированный вид его представлен на фотографии выше), больше напоминающий заводской цех. Занимаются тут вправду не наукой, а технической помощью коллайдера. В основном тут трудятся над обеспечением и созданием бесперебойной мышц «коллайдера и работы» вен – сверхпроводящих магнитов.

«85% Громадного адронного коллайдера – это магниты, и они же составляют 2/3 цене ускорителя. Это огромное помещение сейчас полностью дано группе, трудящейся с магнитами. Тут мы выстроили рабочую модель тоннеля БАК. На ней мы подробно отрабатываем методики, каковые будут употребляться в настоящем тоннеле при ремонте коллайдера на протяжении его долгой остановки в 2013 году», — растолковал Лучио Росси, помощник главы технологического департамента CERN, несущий ответственность за целый процесс апгрейда БАК.

Жизнь в этом строении кипела на стадии строительства коллайдера, а на протяжении самих сеансов работы прибора – по сути, с апреля 2010 по декабрь 2012 года – она замерла, но на данный момент снова пришел период активности: коллайдер необходимо подготовить к запуску на проектной энергии столкновений протонов – огромных 14 ТэВ. На это отводится около двух лет.

«На протяжении данной долгой остановки мы заменим все соединения между магнитами, одно из которых стало причиной аварию в 2008 году. Мы улучшим их уровень качества»,

— растолковывает Росси.

«Само собой разумеется, еще тогда мы починили загоревшееся соединение и другие проблемные участки, всего 60–70 штук. Как вы понимаете, коллайдер трудится уже больше года, с ним все в порядке. Но мы поняли, что отечественная совокупность соединений между магнитами имела не только точечный недостаток, но и (это мое частное вывод, не все люди в CERN принимают его, но, поскольку я несу ответственность за магниты, я могу его выразить) некую неспециализированную слабость изначального дизайна, конструкции. И вследствие этого полтора года мы трудились не на полной мощности, а только на 60% проектной энергии. Мы не желали подвергать риску данный нестабильный элемент. Сейчас на протяжении долгой остановки мы вскроем все, все соединения. Во-первых, мы починим всё имеющее кроме того незначительный недостаток (что имел возможность бы ни при каких обстоятельствах и не сказаться на работе). Во-вторых,

на все-все соединения, кроме того «здоровые», мы наденем так называемый ремень безопасности — дублирующую проводящую совокупность.

Так мы будем уверены в собственной совокупности и отправимся с чистой совестью на большую энергию», — поведал Росси.

Что все-таки сломалось в коллайдере в 2008 году, и что делают, чтобы избежать такой поломки в будущем

Мильнер опередил Нобеля

Фонд Юрия Мильнера присудил две особые премии по фундаментальной физике в размере $3 млн, одну из которых взял Стивен Хокинг, а вторую —…

Фредерик Савари, руководящий работами в зале магнитов, продемонстрировал, как будет трудиться «ремень безопасности», что наденут на соединения.

«Дабы добиться сверхпроводимости, мы действующий при сверхнизкой температуре в 1,8 Кельвина. Для этого и магниты, и соединения загружены в жидкий гелий. Любой магнит длиной 15 м охлаждается около 250 л гелия.

Соединения между сверхпроводящими магнитами являются перекрывающийся сверхпроводящий же кабель, складывающийся из сплава титана, меди и ниобия, что заключен в бронзовые желоба – сверху и снизу.

Кабель складывается из проводков, любой около миллиметра в диаметре, и в каждом проводке по шесть тысяч волокон.

Что все-таки сломалось в коллайдере в 2008 году, и что делают, чтобы избежать такой поломки в будущем

Так выглядит сверхпроводящий кабель в разобранной виде//фото автора

Так обеспечивается постоянный электрический контур по всем 27 километрам кольца БАК», — поясняет Савари.

Необходимо подчеркнуть, что ниобий – весьма редкий элемент. В западные государства его поставляет лишь Бразилия, помимо этого, он имеется в Российской Федерации и в Китае.

«Сейчас мы контролируем уровень качества соединения бронзовой оплетки, всецело заменяем те контакты, где будут отысканы щели, и ставим «ремень безопасности» на все (не смотря на то, что они и без того уже «здоровы») соединения. Так, мы дублируем каждое из соединений бронзовых подробностей, накладывая дублирующий «ремень безопасности» — еще одну бронзовую «заплатку», которая может служить резервным каналом для тока, с полной надежностью снабжая непрерывность и бронзового контура», — поведал Савари.

Что все-таки сломалось в коллайдере в 2008 году, и что делают, чтобы избежать такой поломки в будущем

То самое соединение между сверхпроводящими магнитами — кабель в бронзовой оплетке. Правой рукой Фредерик Савари показывает на щель, подобную той, что вызвала аварию , а левой — на «ремень безопасности», что обеспечит безаварийную работу на проектной энергии в будущем//фото автора

В 2008 году загорелось как раз одно из таких соединений. Оказалось, что участки желобов в некоторых местах прилегали друг к другу неплотно, спай был не хватает качественным. Сверхпроводящий кабель не всегда справляется с напряжением, и тогда ток обязан пойти по бронзовой оплетке. Ее непрерывность в одном месте была нарушена – и случилась авария. По окончании ремонта щелей между желобами не останется, а на участки спая будут закреплены бронзовые пластины, так что в случае если щели покажутся в ходе работы в следствии, к примеру, температурных трансформаций, все равно они не окажут влияние на работу магнитов.

Что все-таки сломалось в коллайдере в 2008 году, и что делают, чтобы избежать такой поломки в будущем

Один из подготавливаемых к замене магнитов//фото автора

Но на этом работа не закончится. Совершённая диагностика продемонстрировала, что пара магнитов трудятся не хватает стабильно, исходя из этого всецело будут заменены 15 магнита-квадруполя и 4 магнитов-диполей.

«Мы протестировали все магниты и осознали, что часть из них не совсем надежны – в них имеется ненадежные соединения. Это значительно менее страшно, чем вышеописанная неточность, но, дабы пойти на большую энергию, нам нужна полная надежность. И тогда мы решили эти магниты всецело заменить.

Подчеркиваю, все магниты прошли опробования до установки на полях, более замечательных, чем будут в БАК, но мы не можем рисковать и допустить еще одну аварию, исходя из этого мы предпочитаем максимально перестраховаться»,

— пояснил Росси.

«Помимо этого, мы будем работать над увеличением надежности отечественной электроники. На некоторых участках мы поняли, что отечественные управляющие микроэлектронные устройства подвергаются через чур сильному действию излучения. Это не означает, что они повреждены, но время от времени протон с высокой энергией попадает через экраны и «разламывает» транзистор – ноль делается единичкой, а единичка – нулем. Тогда программа выдает неточность. Мы знаем эти не сильный места, исходя из этого в этих обстоятельствах мы или переместим электронику, или обеспечим лучшую защиту. Это также огромная работа. В то время, когда мы возобновим работу, мы окажемся на более высокой энергии, и более высокой интенсивности пучка. И мы должны быть уверены, что электроника будет трудиться всецело стабильно», — отметил Росси.

Наконец, планируется повысить уровень качества «ушей и глаз» технических работ коллайдера – совокупностей диагностики.

«Что такое диагностика? Это возможность предвидеть неприятности перед тем, как они появились. Так как что случилось в 2008 году? Само собой разумеется, не хорошо, что неприятность появилась. Но если бы у нас была система диагностики, мы бы заметили проблему заблаговременно, остановили бы работу, и сама авария уже не случилась бы. Это как в медицине: ранняя диагностика может не допустить смерть.

В том случае мы как бы погибли. Но затем чувствительность совокупности диагностики была повышена в 10 000 раз. Это что может значить? В случае если мы сравним это со зрением, то это значит, что изначально мы были слепыми.

Либо, к примеру, это отличие между темнотой и светом. Потом мы осознали, что в этом была слабость проекта: не только соединения между магнитами были не хватает надежными — мы кроме этого и не хватает перестраховались с совокупностью диагностики. В случае если быть честными, то это отечественная неточность. Мы сделали очень многое, многое, прекрасно, легко превосходно. Установка огромная, сложная, и она трудится и приобретает качественные результаты: мы уже открыли Хиггс-подобную частицу — это потрясающий итог. Но у установки была слабость. Сейчас мы эту неточность исправим и выйдем на проектную мощность ускорителя, и, само собой разумеется, мы желаем пойти кроме того выше», — отметил ученый.

Что все-таки сломалось в коллайдере в 2008 году, и что делают, чтобы избежать такой поломки в будущем

«В первый раз заметили бозон летом 2011 года»

В открытии «частицы, аналогичной бозону Хиггса», как ее бережно до сих пор предпочитают именовать в CERN, принимали участие две огромные…

«Работу по замене соединений и части магнитов мы начнем в апреле следующего года, и она займет полтора года. на данный момент мы занимаемся подготовкой — обучаем людей в отечественном тоннеле-макете. Это крайне важно – заблаговременно обучиться трудиться в настоящих условиях, знать обо всех трудностях, дабы сам тоннель под почвой не стал неожиданностью и люди четко знали, как трудиться, не тратили лишнего времени. В действительности часть людей, занятых в ремонте, уже трудились в настоящем тоннеле при постройке коллайдера, но имеется и новые люди, каковые нуждаются в детальном обучении», — сообщил Савари.

«На ремонтных работах в тоннеле будут задействованы 225 человек. Работу по замене соединений будут делать 75 человек – между ними 27 км тоннеля будут поделены на сектора. Мы планируем заменять около 55 соединений в неделю.

Всего между магнитами 1795 соединений, в каждом из них (в среднем, зависит от типа магнита) по шесть сочленений, каковые нужно проверить и на каковые необходимо нанести по два «ремня безопасности» — сверху и снизу кабеля, другими словами в общем будет поставлено более 20 тысяч «ремней», — уточнил он.

«Отечественная начальная конструкция была хорошей в том смысле, что она была и остается трудящейся.

Но она не была достаточно устойчивой. Это как в автомобиле: вы же не желаете, дабы из-за микроскопического недостатка, нарушения, вы утратили над ним контроль. В случае если угроза важная, большая – тут ничего не сделаешь. Но к маленьким действиям совокупность должна быть устойчива», — подытожил Росси.

Машина Времени, Параллельные Миры, Апокалипсис и При Чём Тут Громадной Адронный Коллайдер


Читать также:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: