De verbetering moet het aantal botsingen verhogen, wat de kans vergroot dat er nieuwe deeltjes worden ontdekt.
Na acht jaar lang subatomaire deeltjes op elkaar te laten botsen, is het nu tijd voor de LHC om uitgebreid te worden, eh, uitgebreid. Dit High-Luminosity-project moet in 2026 klaar zijn en online gaan. Als dat allemaal volgens plan verloopt, zal het botsingspercentage van de LHC (die subatomaire deeltjes op elkaar laat botsen met bijna de snelheid van het licht) met een factor zeven worden verhoogd en kan de deeltjesversneller tot tien keer meer gegevens verzamelen.
Afgelopen vrijdag hield CERN een ceremonie om het begin in te luiden van de technische werkzaamheden die moeten worden verricht om de 825 miljoen euro kostende upgrade over een paar jaar klaar te hebben.
Bekijk hier in 360 graden de LHC.
Vervangen en omwisselen
Volgens CERN vereist de uitbreiding dat 1,2 kilometer van de ring moet worden vervangen en verschillende magneten, collimators en radiofrequency cavities moeten worden omgewisseld op de twee belangrijkste locaties van de LHC in Frankrijk en Zwitserland.
Het LHC-experiment gebouwd op de Frans-Zwitserse grens. De LHC bevindt zich in een ringvormige tunnel met een omtrek van 27 km op een diepte van 50 tot 175 meter.
Dit betekent ook het bouwen van nieuwe gebouwen en het creëren van nieuwe schachten en ondergrondse galerijen waar cryogene apparatuur, elektrische voedingssystemen en nieuwe installaties voor koeling en ventilatie zullen worden ondergebracht.
Hoewel de LHC tijdens het werk up and running blijft, zijn er twee perioden waarin de deeltjesversneller plat wordt gelegd: in 2019 twee jaar lang, en van 2024 tot en met 2026 – de periode waarin de meeste van de benodigde apparatuur zal worden gemonteerd.
Meer botsingen
Het hoofddoel van het High-Luminosity-project is het aantal botsingen verhogen, zodat de kans groter wordt dat er nieuwe deeltjes worden ontdekt. Ingenieurs willen dit bereiken door krachtige magneten te gebruiken die protonen in fijnere, dichtere stralen persen (de luminositeit wordt dan versterkt).
Vervolgens moeten zogenaamde crab cavities bundels protonen een beetje zijwaarts – vandaar de naam crab cavity – sturen wanneer ze de detectoren van de LHC binnengaan. Hierdoor roteren de protonen een heel klein beetje net voordat ze gaan botsen op de protonen die van de andere kant komen wat het aantal botsingen opdrijft.
Of zoals Tara Shears, professor aan de Universiteit van Liverpool die aan de LHCb-detector werkt, omschrijft: “Als de LHC ons tot nu toe een kaars heeft gegeven om te belichten wat voorheen onzichtbaar was, laat de High-Luminosity-LHC ons met een zoeklicht schijnen.”
Volgens CERN zal de upgrade ook het onderhoud van de ring vergemakkelijken door de verschillende componenten beter bereikbaar te maken. In onderstaande video wordt de upgrade besproken:
Bronnen: CERN, The Guardian, New Atlas
Beeld: Julien Ordan/CERN
Lees ook:
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!