Den 19. september meddelte CERN, at den store Hadron Collider havde lidt en større hændelse, kendt som en ”slukke”. Den voldsomme frigørelse af kølevæske, der blev revet udstyr fra deres betonankre, hvilket sikrer en enorm reparationsoperation ville være nødvendigt. Det var dog et stykke tid, før ingeniører fik adgang til skaden, og nyheden var ikke god: LHC ville være ude af drift indtil foråret 2009 tidligst. Det var sådan en trist dag.
Sent i sidste måned holdt CERNs generaldirektør Robert Aymar en præsentation til det 84. plenarmøde i Det Europæiske Udvalg for Fremtidige Acceleratorer, hvor de første offentlige billeder blev vist af slukket efterfølgende, en ulykke, der er blevet kendt som ”S34-hændelsen”.
Ud over disse billeder er der forslag om, at der muligvis ikke er nogen partikelkollision næste år. Selvom den seneste rapport ikke ser ud til at sikkerhedskopiere disse planer, og udskiftningsdele er begyndt at ankomme til anlægget (ovenfor), ser det ud til, at de første kollisioner sandsynligvis ikke vil ske først i juli 2009 (det er fire måneder senere end tidligere anslået) ...
Det ser ud til, at den 19. september-slukning mellem sektorer 3-4 i LHC-ringen nu omtales som ”S34-hændelsen”. Og hvilken hændelse det var. Heldigvis blev ingen skadet under slukket, men LHC var ikke så heldig. For en gennemgang af den officielle beretning om S34-hændelsen, overleverer jeg til Robert Aymars 28. november-præsentation (side 15):
I løbet af det første sekund udviklede og punkterede en elektrisk lysbue heliumindkapslingen, hvilket førte til frigivelse af helium i kryostatens isoleringsvakuum. De fjederbelastede aflastningsskiver på vakuumindkapslingen åbnede, da trykket overskred atmosfæren, hvilket frigjorde helium til tunnelen. De var imidlertid ikke i stand til at indeholde trykstigningen under den nominelle 0,15 MPa absolutte i vakuumindkapslingerne i undersektor 23-25, hvilket resulterede i store trykstyrker, der virkede på vakuumbarriererne, der adskilte nabosektioner, som sandsynligvis beskadigede dem. Disse kræfter fortrængte dipoler i undersektorerne påvirket af deres kolde indre understøtninger og bankede kryostaterne med kort lige sektion, der husede quadrupoles og vakuumbarrierer fra deres udvendige støttestik i positionerne Q23, Q27 og Q31, hvor nogle steder bryder deres ankre i betongulvet af tunnelen. Forskydningen af kryostaterne med kort lige sektion beskadigede også “jumper” -forbindelserne til den kryogene fordelingslinie, men uden brud på de tværgående vakuumbarrierer, der udstyrede disse jumperforbindelser, så isoleringsvakuumet i den kryogene linje ikke nedbrydes.
–Robert Aymar, status for CERN-aktiviteter, side 15.
Det første billede (afbildet ovenfor) viser tydeligt omfanget af den betonskade, der opstod under de enorme trykstyrker, der genereres af den lækkende helium, og rippede elektromagneterne fra deres understøtninger (de røde kasser på billedet) og knuste gulvet.
I dette andet billede er skadeomfanget temmelig klart. Hvis man antager, at acceleratorens bjælelinie tidligere var lige (desværre er der ikke noget ”før” -billede), er den voldelige forskydning af en enorm magnet (der vejer flere tons) åbenlyst.
Senere i præsentationen påpeger Aymar, at 5 quadrupol- og 24 dipol-magneter skal repareres, og omkring 57 magneter skal fjernes for at blive renset. Dette vil være en kæmpe opgave, der vil vare mange måneder. Ifølge en ørneagged blogger ved High Energy PhD'er, rapporterede en tidligere rapport, der blev præsenteret et par dage før Aymar-rapporten, at der muligvis ikke ville være nogen høj energi partikelkollision indtil 2010. Jorg Winnenger skitserede to muligheder for LHC: 1) Delvise operationer i 2009, hvilket kun tillader, at partikleracceleration med lav energi til at afvente reparationer i fuld skala gennem vinterlukningen 2009-10, eller 2) Glem operationer fra 2009 og arbejde hen imod fuldskala-eksperimenter i 2010. Aymars nyere rapport omtalte ikke disse scenarier, simpelthen med angivelse af, “LHC genstarter driften i det næste forår.”
Dette er måske lidt optimistisk, da andre kvartaler signaliserer en "afkøling" i juli 2009, før operationerne kan begynde.
At dømme efter de blandede signaler, bliver vi nødt til at vente tålmodig, indtil det er klart, hvornår LHC forventes at komme sig. Uanset hvad vil det være en lang, omhyggelig og dyre opgave, der skal udføres så hurtigt som muligt. Jeg håber virkelig, at vi ikke behøver at vente til 2010, indtil genstart.
Held og lykke til alle involverede i LHC-reparationer.
Kilder: US / LHC Blog, CERN Photos, Stephanie Majewski, ph.d.er med høj energi
