Vakuový systém urychlovače LHC
Overall view of the LHC experiments.
50 - 150 m pod zemí, délka 27 km 1
1home.web.cern.ch/topics/large-hadron-collider
Vakuová fyzika 2
1 / 25
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
Vakuová fyzika 2
2/25
2
2home.web.cern.ch/topics/large-hadron-collider
Vakuová fyzika 2
3/25
4_
4home.web.cern.ch/topics/large-hadron-collider
Vakuová fyzika 2
5/25
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 _ IQ-9 Pa
Vakuová fyzika 2
Nuclear scattering Gas density (m3) Pressure (Pa) at 5 K, cross section(cnr)    for a 100 hour lifetime    for a 100 hour lifetime
H3	9.5 10"36	9.810 14	6.710s
He	1.26 10 35	7.410 14	5.HO"8
CH4	5.66 10 25	1.61014	1.110s
H:0	5.65 10 35	1.610 14	1.110s
CO	8.54 10 35	1.110 14	7.510~9
CO.	1.3210 34	7 1013	4.910s
5home.web.cern.ch/topics/large-hadron-collider
7/25
Vakuová fyzika 2
Vakuová fyzika 2
8/25
Vakuová fyzika 2
9/25
home. web. cem.ch/topics/large-hadron-collider
■O o. O
Vakuová fyzika 2
Vakuová fyzika 2
12 / 25
Vakuová fyzika 2
13 / 25
• mobilní čerpací stanice
• trubice urychlovače- kryogenní výveva
• části na pokojové teplotě - N EG 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
Vakuová fyzika 2
14 / 25
-non coated parts
---gauges and RGAs
-NEG coated Cu chambers
degassing gauges, RGAs flash pumps
flash pumps
{press Kr < 1x1 D'^orr)
Figure 12.13: Proposed bake-out cycle with NEG activation
12
Aktivace NEG getrů
2home.web.cern.ch/topics/large-hadron-collider
Vakuová fyzika 2
Pressure profile Position of Ion pumps Beam Stay Clear [+/- 5mm tel.] Chamber diameter (mm)
400 E E
10000 20000 30000 40000 50000 S0D00
Position along the line after MKB (mm)
Figure 12.15: Pressure 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).
13
Výstupní část urychlovače 3home.web.cern.ch/topics/large-hadron-collider
Vakuová fyzika 2
Table 12.3: Main characteristics of the insulation vacuum sectors
	Cryomagnet	QRL
Volume (m1)	80	85
Length (m)	214	428
MLI (nr/m)	200	140
Sectors per arc	14	7
Vakuum pro kryomagnety a He rozvody.
home.web.cern.ch/topics/large-hadron-collider
Vakuová fyzika 2
17 / 25
Figure 11.4 Thermodynamic states of helium in the LHC cryogenic system
15_
15home.web.cern.ch/topics/large-hadron-collider
18 / 25
Vakuová fyzika 2
Time [day]
Figure 11.12: Normal cool-down from 300 K to 4.5 K of LHC sectors
16_
16home.web.cern.ch/topics/large-hadron-collider
Vakuová fyzika 2
19 / 25
Figure 11.13: Magnet filling and cool-down down from 4.5 K to 1.9 K
17_
17home.web.cern.ch/topics/large-hadron-collider
Vakuová fyzika 2
20 / 25
18_
18horne.web.cern.ch/topics/large-hadron-collider_< n »
Vakuová fyzika 2
21 / 25
Nehoda na LHC
• 19.9.2008
• vadné propojení mezi dvěma magnety, sektor 3-4
• při zvyšovaní proudu magnetem na hodnotu 8.7 kA, provozní proud 9.3 kA
• rekonstrukce asi 700 m urychlovače
• ztráta asi 6 t He
Vakuová fyzika 2
www.osel.cz/i ndex.php?clanek=4144
Vakuová fyzika 2
23 / 25
20
0 www.osel.cz/i ndex.php?clanek=4144
Vakuová fyzika 2
4 □ ►   4 (5? ► 4
Odkazy na www
• http://lhc.web.cern.ch/lhc/
• http: //www.osel.cz/index.php?clanek=4144
• http: //www.czechnationalteam.cz
Vakuová fyzika 2