Vakuový systém urychlovače LHC 50 - 150 ni pod zemí, délka 27 km □ S ~ = š -O' LHC 8 - oblouků a 8 rovných částí sektor je část urychlovače mezi středy rovných úseků 7 TeV - energie protonů, spotřeba LHC celková 120 MW magnetické pole max. 8.33 T 11245 oběhů za 1 s supravodivé magnety z NbTi kryo-systém - 120 t He 700MB/s dat ze všech experimentů náklady asi 3 miliardy EUR ~ 80 miliard Kč ~ 4.5 miliardy USD 1500 PC z ČR počítalo simulace pro uložení magnetu □ B> 2/25 □ S1 Jumper connection Helium ring line Warm helium recovery line Cryogenic distribution line [QRLJ LHC machine cryostat Figure 11.1: Transverse cross-section of the LHC tunn:l F6450 4/25 ALIGNMENT TARGET MAIN QUADRUPOLE BUS EARS HEAT EXCHANGER TUBE SUPERINSULATION SUPERCONDUCTING COILS BEAM TUBES SHRINKING CYLINDER / HE 11-VESSEL IRON YOKE VACUUM VESSEL THERMAL SHIELD AUXILIARY BUS BARS AUSTENIT1C STEEL COLLARS BEAM SCREEN IRON INSERT INSTRUMENTATION WIRES FILLER PIECE DIPOLE BUS BARS SUPPORT POST □ S1 - i / 25 Vakuové systémy: • kryomagnety - sektory s délkou 214 m, teplota 1.9 K • He-rozvody - sektory s délkou 428 m • urychlovač - různé délky sektorů, délka přibližně 2900 m, 10"8 - 10"9 Pa i / 25 „ . „ Nuclear scattering GAS cross section(cnr H3 9.5 10"36 He 1.26 1035 CH4 5.66 10 35 H;0 5.65 10 2i CO 8.54 10 25 CO, 1.32 10"-4 Gas density (m3) r a 100 hour lifetime Pressure (Pa) at 5 K, for a 100 hour lifetime 9.810 14 6.710s 7.410 14 5.110 3 1.61014 1.110s 1.61014 1.110s 1.11014 7.510~9 7 1013 4.910s □ r3> Pumping slat shield Pumping slots Cooling tube "Saw teeth" Copper layer Longitunal weld Beam screen tube Sliding ring průměr asi 45 mm, 1 mm nerez ocel + 75/xm Cu, 5-20 K □ s - F6450 8/25 Beam screen Cooling tube exil pis I Beam lines movable Plug-In module Beam lines fixed Crjohruj tubes elektrický odpor 0.1 mO, □ 3s 9/25 Screw & Spring w*eh9f Copper transition tube RF-contact strips costing 5 i. m Indium hraiei l'lufj-in module transition tu Ik RF-co-ntact transition flings Downstream Hang; ____. Upstream flange RF bellows ľ Rhodium coating 3 ,:m RF-iöritstt Gold kj ■ /coating S jlpi ^^l Seraw & ^h Spring washer V^5I w ^ 1^ <á ^^ ^ RF-cont3Ct Stri r coating 5 [jm Indium taraipti F6450 10 / 25 Figure 12.7: Details of a cold-to-wann transition F6450 11 / 25 Figure 12.8: Standard layout of the RT beam vacuum system between two ciyostats. F6450 12 / 25 Recombination chamber with transition insert ID 212 mm orTDIat IR2L V 1 Expansion compensator Figure 12.10: Layout of the RT beam vacuum system at right of IR point 2 □ s1 F6450 13 / 25 • mobilní čerpací stanice • trubice urychlovače - kryogenní výveva • části na pokojové teplotě - NEG getr - TiZrV, iontové vývevy asi po 28 m • manometry v každém sektoru - lx Pirani, 2x ionizační se studenou katodou, lx ionizační se žhavenou katodou • analyzátor plynu (hmotový spektrometr) na mobilní čerpací jednotce + další manometry F6450 14 / 25 non coated parts — - -gauges and RGAs --------NEG coated C u chambers degassing gauges, RGAs ash pumps flash pumps Figure 12.13: Proposed bake-out cycle with NEG activation Aktivace NEG getrů □ 3s F6450 15 / 25 — Pressure profile a Position of Ion pumps Beam Stay CI ear {+/- 5 mm tot} — Chamber diameter (mm) 400 E E 0 10000 20000 30000 40000 50000 50000 Position along the line after MKB (mm) Figure 12.15: Pressuie profile, distribution of ion pumps, vacuum chamber diameters and beam stay clear along the beam dump line starting downstream of the diluters (MKB) down to the dump (TDE). Výstupní část urychlovače □ S1 F6450 16 / 25 Table 12.3: Main characteristics of the insulation vacuum sectors Cryomagnet QRL Volume (m^ 80 85 Length (m) 214 428 MLI (rrr/m) 200 140 Sectors per arc 14 7 Vakuum pro kryomagnety a He rozvody. □ g ~ = ^ -OQ.O F6450 17 / 25 SOLID Th^rrr al sr- ; Si 1 Arc magnets • 2 Hear i screens heat • He / / ' G^S L jv -E e 'section of ciment leads • \ -' c ;" ,'r section ;i curent leads exchanger tubes y VU' si pé'histeJ G He Ira is Krt \ QRL Cryo-magnet F6450 18 / 25 O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Time [day] Figure 11.12: Nonnal cool-down from 300 K to 4.5 K of LHC sectors □ g ~ - 1 -OQ.O F6450 19 / 25 —x—Normal operation —♦—Fast operation 10 20 30 Time [hour] 40 Figure 11.13: Magnet filling and cool-down down from 4.5 K to 1.9 K □ S1 F6450 20 / 25 Storage-vessels C J GHe25D m 3 vessels [make-up) ^3 GHe7S m3 vessels {msKe-up) C 3 OH e 250 m 3 vessels [quench buffer) { LHe j LHe 1Q0m3 vessels (optional) F6450 21 / 25 Nehoda na LHC • 19.9.2008 • vadné propojení mezi dvěma magnety, sektor 3-4 • při zvyšování proudu magnetem na hodnotu 8.7 kA, provozní proud 9.3 kA • rekonstrukce asi 700 m urychlovače • ztráta asi 6 t He F6450 22 / 25 H^^^HM^-'a 4id I Lh^- i ..v,; __ --, ^fej^ ,.;^| , ^ ^H il aim □ S1 F6450 23 / 25 □ S1 F6450 24 / 25 Odkazy na www • http://lhc.web.cern.ch/lhc/ • http://www.osel.cz/index.php?clanek=4144 • http://www.czechnationalteam.cz F6450 25 / 25