CERN LHC新粒子加速器Linac 4完成首次測試
據外媒報導,經過近兩年的維修和升級,歐洲核子研究中心(CERN)的大型強子對撞機(LHC)開始重新啟動準備進行下一階段的物理奧秘探索之旅。最新粒子加速器Linac 4在過去幾週內完成了首次測試運行,其將有望提供比以往任何時候都高得多的高能光束。
LHC於2018年12月暫停運行,開始了名為高亮度大型強子對撞機(HL-LHC)的大規模檢修。當完全完工並最終在2026年投入使用時,升級後的設施將會比之前的強大7倍,在未來10年裡收集到的數據將會是之前的10倍左右。
現在,該升級的第一個增量階段即將上線。新的直線加速器–為Linac 4已經在過去幾週完成了安裝和測試。該裝置是加速質子的起點,之後加速質子將會被注入質子同步加速器(PS)助推器和加速器複合體的其餘部分。
Linac 4取代了在CERN運行了40年的Linac 2。很顯然,新模型的功率要大得多,其向PS助推器中註入粒子的能量高達160兆伏–遠高於Linac 2的50兆伏。而當這些光束被推進時,它們將達到2 GeV的能量,而直線加速器2的能量只有1.4 GeV。這一額外的能量則得益於科學家們能比前一代更詳細地調整Linac 4的光束。
Linac 4操作小組組長Bettina Mikulec說道:“有了Linac 4,我們可以調整光束的額外參數,這樣我們就可以在無損耗的過程中為助推器提供燃料。我們還可以通過調整光束的能量分佈來匹配助推器的接受度,而Linac 2實際上只在註入前調整了光束的長度。”
在截至8月中旬的三週時間裡,Linac 4用低能量的負氫離子束進行了測試,只在加速器的第一部分運行。8月20日,它終於被啟動到最大能量,光束在整個機器中得以加速。這些粒子隨後被送到一個捕捉和吸收粒子裝置中。
據悉,工作人員將在未來幾周和幾個月時間內展開進一步的測試。等到9月,光束將沿著注入線被送入PS助推器中,不過在它們抵達之前將會被束流捕獲。
目前,第一批光束將於12月7日被送入PS助推器。之後的首批測試光束將於2021年9月底送入LHC–實際上,這個時間因為新冠大流行的關係已經被推遲了4個月時間。