W marcu 2010 r. w LHC rozpoczęto zderzanie protonów z bezprecedensową energią ośmiu teraelektronowoltów, czyli czterokrotnie większą niż w akceleratorze Tevatron w USA. Po roku badań, w lipcu 2012 r., odkryto długo poszukiwany bozon Higgsa, kluczowy dla modelu standardowego fizyki cząstek elementarnych.
Aby można było dokonywać dalszych odkryć, LHC musi zostać zmodernizowany pod kątem zwiększenia całkowitej liczby kolizji. Celem finansowanego ze środków UE projektu
HILUMI LHC (FP7 high luminosity Large Hadron Collider design study) było dokonanie takiej modernizacji i umożliwienie obserwacji rzadkich procesów.
Modernizacja LHC pod kątem zwiększenia świetlności — proporcjonalnej do liczby zderzeń cząstek — wymaga nowych technologii. Należą do nich magnesy o silnym polu, przyspieszające cząstki, oraz wnęki częstotliwości radiowych służące do obracania wiązki, a także nowa generacja kolimatorów o niskiej impedancji, przy czym wszystkie one są oparte na technologiach nadprzewodnictwa.
W ramach projektu HILUMI LHC przygotowano grunt pod dziesięciokrotne zwiększenie świetlności LHC względem pierwotnie zakładanych wielkości, do roku 2020. Naukowcy i inżynierowie z 15 europejskich instytucji oraz z instytucji rosyjskich, japońskich i amerykańskich podjęli współpracę, aby tego dokonać.
W drugim okresie sprawozdawczym uczestnicy projektu zajmowali się definiowaniem specyfikacji magnesów o silnym polu. Wybrano najważniejsze parametry struktury magnesów, w tym ich budowy, operacyjnych gradientów pola i najbardziej odpowiedniej technologii.
Co jeszcze ważniejsze, rozpoczęto projektowanie magnesów oraz wnęk częstotliwości radiowych. Poczyniono istotne postępy w projektowaniu kompaktowych wnęk, systemów kriogenicznego chłodzenia oraz systemów radiowych dla wiązek protonów wystrzeliwanych z akceleratora Super Proton Synchrotron do dwóch linii iniekcyjnych w LHC.
Osiągnięto również szereg "kamieni milowych" w pracach nad układem obszaru interakcji. Przygotowano narzędzia numeryczne do zaawansowanych technik czyszczenia i ochrony przed wiązkami docierającymi z zewnątrz oraz kolimacją "śmieci" fizycznych.
LHC generuje już wiązki o największej świetlności spośród wszystkich akceleratorów protonów na świecie. W projekcie HILUMI LHC wykorzystano wiedzę naukowców z całego świata, aby dodatkowo zwiększyć świetlność oraz pokonać ograniczenia dotyczące czułości akceleratora, co pozwoli na zaobserwowanie nowych procesów.
poleca:
