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Sep 08, 2023

Accelerator Report: Meistens im Zeitplan, manchmal nicht…

Ansicht am 10. Mai 2023 |

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10. Mai 2023

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Von Rende Steerenberg

Heute ist fast der gesamte Beschleunigerkomplex in Betrieb und versorgt alle Versuchsanlagen wie geplant mit Strahlen. Die LHC-Experimente nehmen Daten auf, während sich der LHC dem Ende der Intensitätsanstiegsphase nähert; Bereits am vergangenen Wochenende kam es zu Strahlenkollisionen mit 1200 Bündeln pro Strahl, eine Woche früher als ursprünglich geplant. Während ich dies schreibe, befinden sich Balken mit ca. 1800 Bündeln in Kollision – der letzte Schritt, bevor die gesamte Maschine mit ca. 2400 Bündeln pro Strahl gefüllt ist.

Die einzige Physik, die noch nicht begonnen hat, betrifft den Antiproton Decelerator (AD), dessen Start ursprünglich für den 11. Mai geplant war, der jedoch aufgrund eines technischen Problems leider verschoben werden musste. Am 14. März, während der Hardware-Wiederinbetriebnahme des Antiprotonenkomplexes, die den technischen Stopp zum Jahresende (YETS) abschloss, trat ein Wasserleck in einem speziellen Quadrupolmagneten in der AD-Maschine auf. Das Leck am Eingang der isolierten Magnetspulen konnte nicht vor Ort repariert werden, sodass das Dach des AD-Tunnels geöffnet und der Magnet zur Reparatur in der Magnetwerkstatt entfernt werden musste. Die Spulen wurden ausgetauscht, der Magnet getestet und die Magnetfeldkarten vermessen. Nach vollständiger Validierung wurde der reparierte Magnet am 28. April wieder im AD-Tunnel installiert, woraufhin die elektrische und Vakuum-Wiederverbindung erfolgte. Nach dem ersten Vakuum-Abpumpen wurden erfolgreich Vakuum-Lecksuche durchgeführt. Da das Vakuum in der AD-Maschine von sehr hoher Qualität sein muss, mussten die Vakuumkammer und die dazugehörige Ausrüstung ausgeheizt werden. Hierbei handelt es sich um einen mehr als zweiwöchigen Prozess, der letzte Woche begann: Die Vakuumkammer und die dazugehörige Ausrüstung für den gesamten betreffenden Vakuumsektor werden erhitzt, um die restlichen Gasmoleküle, einschließlich derjenigen aus der Oberflächenschicht der Vakuumkammer, zu evakuieren und zu pumpen . Nach Abschluss des Ausheizens ist eine Abkühlung erforderlich, die Ausrüstung muss entfernt und die Maschine für die Inbetriebnahme mit dem Strahl vorbereitet werden.

Während verschiedene Teams damit beschäftigt waren, den Magneten zu reparieren und zu validieren und ihn wieder anzuschließen, setzte das AD-ELENA-Betriebsteam die Hardware-Wiederinbetriebnahme der anderen Teile des AD fort und führte mit diesem Ziel auch die Inbetriebnahme des ELENA-Strahls mit H-Ionen aus einer lokalen Ionenquelle durch Ziel ist es, den Zeitverlust zu minimieren und die Wiederinbetriebnahme der Antiprotonenstrahlen für die Experimente so effizient wie möglich zu gestalten.

Das bedeutet, dass die Strahlinbetriebnahme des AD am 12. Juni beginnt und komprimiert wird, um die Lieferung von Antiprotonen von ELENA an die mit Spannung erwarteten AD-ELENA-Experimente am 30. Juni anzustreben.

Alle technischen Teams am CERN arbeiten während der YETS hart daran, neben Konsolidierungs- und Upgrade-Aktivitäten auch die große Aufgabe der korrigierenden und vorbeugenden Wartung auszuführen. Dank ihres Einsatzes und ihrer qualitativ hochwertigen Arbeit konnte der Großteil des Beschleunigerkomplexes effizient wieder in Betrieb genommen werden und nahezu alle erforderlichen Strahlen termingerecht – und in einigen Fällen sogar früher als geplant – geliefert werden. Manchmal kann jedoch eine einzelne Komponente, die zuvor gut funktioniert hat und keine Anzeichen von Schwäche zeigte, Probleme verursachen, die uns dazu zwingen, einige unserer Pläne zu ändern.