Man tænker jo på

Om Holgers Bechs tanker omkring at man slet ikke kan starte en LHC, holder vand?

Re: Man tænker jo på

"Dipolmagneterne har til formål at holde protonerne på plads i deres næsten cirkulære bane"

Er alle magneter ikke dipolmagneter ?
Monopolmagneter findes mig bekendt ikke . . .

Hvad er "superflydende Helium" ?

Re: Re: Man tænker jo på

Der findes også quadropolmagneter, som har til opgave at styre og fokusere beamet. <http://en.wikipedia.org/wiki/Q...gt;. Faktisk findes ser også sekstupol magnet, som ligeledes bruges til at styre og fokusere. Det er meget vigtigt at beamet altid er så lille som muligt, for kun på den måde kan man få et meget stort antal partikler igennem. Man hører ofte kun om energien (de famøse 14TeV) når man snakker om LHC, men også luminisiteten er meget vigtigt. Det er et mål for hvor mange partikler der støder sammen pr. tidsenhed. LHC's konkurrent Tevatronen har et stort energiområde hvor den ikke kan lede efter Higgsen, ikke fordi den ikke har sammenstød med energi nok, men fordi den simpelthen ikke har nok sammenstød. Det vil LHC ændre markant på.

Jeg arbejder i øjeblikket som sommerstuderende på CERN. Hernede er man selvfølgelig ærgerlig over forsinkelsen, men de fleste har også den holdning, at den nye startdato er lagt lidt konservativt, sådan at starten sagtens kan ske lidt tidligere.
Samtidig skal vi huske at arbejdet på resten af CERN ikke står stille mens reparationen finder sted. Således vil detektorerne (CMS, ATLAS, LHCb, ALICE bl.a.) være meget mere forberedt på de første kollisioner, når LHC starter, end ved tidligere eksperimenter.

Tolerance

... ... er rigtigt skidt for tidsplanen, da ingeniørerne nu er nødt til at varme sektorerne op til stuetemperatur for at lappe hullerne. Og det tager tid.

Det tager ikke kun tid. Når et projekt af denne art forsinkes, eskalerer alle omkostninger fordi nøglepersoner for længst har bundet sig til helt andre projekters tidsplaner, og desuden: tusindevis af forskere og studerende får smadret deres følgeprojekters tidsplaner, og for nogle studerende betyder det ødelagte chancer for at kunne nå at skrive hovedopgave om LHC'en eller dens forsøgsresultater. LHC'ens mangel på driftssikkerhed (mangel på forudsigelighed) er derfor alt andet end gratis.

Vi har i dette forum diskuteret vinklen før: At LHC'en blev designet som et knald-eller-fald forsøg, et anlæg som ikke egner sig til at blive repareret. Tanken var, hos ledelsen, at man håbede på succes i første forsøg, og ignorerede fremtidige behov (i det valgte design) for at kunne fejlrette let og hurtigt. Var dette et klogt fravalg? Vel, jeg ved ikke om hvilke budget-mareridt som ledergruppen måske har haft, om pengene reelt kun rakte til et skrabet forsøg. Måske var ledernes tanke, at bevise i praksis for pengegiverne, at LHC'en er nødt til at være robust (nem at reparere), dvs. et dyrt design, med et fordækt belæg, at pengemænd kun vil vågne op når de ser den fysiske realitet bevist. Sådan foregår det i projekter når omgivelserne er politiske. Det vil sige, at man søsætter et for billigt projekt, fordi det er alt hvad politiske baglande vil betale for, indtil de politiske baglande bliver klogere af skade, og dernæst lykkes projektet måske i andet eller tredje forsøg, med et femfordoblet budget.

Uanset: LHC'en er desværre et specialtilfælde, fordi anlægget (i sin nuværende udgave) skal ophedes et par hundrede grader hver gang en fejl skal repareres. Dette temperaturskifte kan man mistænke for at være en notorisk årsag til fornyede revner i anlægget, dvs. en tanke om et potentielt mareridt i form af en evig kæde af fejl efter fejl.

Det bliver interessant at lære om projektgruppens indhøstede erfaringer i fremtiden, når nogen lykkes med at udregne hvordan fremtidige anlæg bør designes så de bliver lette at reparere. Det ideelle vil være et design der lader sig reparere mens anlægget kører på fuldt tryk.

Re: Re: Man tænker jo på

Dipolmagneterne bruges til at holde protonerne i den rette bane, mens man bruger såkaldte quadropolmagneter til at fokusere "beam"'et - strålen af protoner, så man ved sammenstød får det højest mulige tætheder.

Jeg har desværre ikke lige kunnet finde så meget om superflydende helium på dansk, men den engelske wiki er meget fin: http://en.wikipedia.org/wiki/S...ate.

Her findes ligeledes beskrivelse af magneterne der fokuserer:
http://en.wikipedia.org/wiki/Q...nets

Superflydense helium

Sjovt emne. Link, ikke fordi jeg ikke kan skrive lidt om det, men hér står mere end jeg gider skrive. http://ntserv.fys.ku.dk/nysyn/...html

Re: Re: Man tænker jo på

Dipolmagneterne bruges til at holde protonerne i den rette bane, mens man bruger såkaldte quadropolmagneter til at fokusere "beam"'et - strålen af protoner, så man ved sammenstød får det højest mulige tætheder.

Jeg har desværre ikke lige kunnet finde så meget om superflydende helium på dansk, men den engelske wiki er meget fin: http://en.wikipedia.org/wiki/S...ate.

Her findes ligeledes beskrivelse af magneterne der fokuserer:
http://en.wikipedia.org/wiki/Q...nets

Re: Tolerance

Fremtidige anlæg? Man må da håbe, at "partilknuseren" er det sidste af den slags narrestreger. I øvrigt mener Holger Bech Nielsen, professor i Teoritisk Højenergifysik, at mennesket kun har ca 1000 år tilbage som art på kloden. Vi bliver for "kloge" og det bliver vor undergang. Og det er ingen katastrofe for planeten. Den skal skam nok klare sig.

Re: Re: Tolerance

Fremtidige anlæg? Man må da håbe, at "partilknuseren" er det sidste af den slags narrestreger.

Måske, men teknologien kan anvendes til andre ting, hvis det lykkes at gøre den driftsikker og billig. Fremtidens underjordiske tog kan måske fremdrives igennem vakuum af sådan teknologi (dvs. særdeles hurtigt), og det er også en sådan art af teknologi som vi behøver at installere på Månen, en uundværlig slynge til at sende råmaterialer fra Månen til en bane omkring Jorden, i takt med at vi ønsker at udforske solsystemet på en mere effektiv måde end i dag. Man kan også forestille sig, at fremtidens flyvemaskiner vil blive accelereret op i luften af sådanne anlæg, dvs. en måske lydløs og forureningsfri måde for flyvemaskiner at lette, i modsætning til i dag (lufthavne i storbyer kan typisk ikke længere få lov til at vokse så meget som behovet egentlig er, på grund af støjproblemer og luftforurening.) LHC'en er interessant af mange grunde, men altså også fordi anlægget er så stort og befinder sig på den nuværende grænse af det fysisk mulige, muligheder for ideer til andre anvendelser.

Misvisende artikel!

Det er en ommer, enten for Thomas Djursing eller for Cern, jeg gætter på Thomas, men det kan selfølgelig også skyldes dårlig information fra Cern.

Under læsning af artiklen får man det indtryk at der tales om superflydende Helium ved en temperatur på -193 °C , den holder altså ikke.

Det er mere retvisende at skrive, at man har fundet lækager i forbindelse med nedkølingen, hvor man indlendende bruger flydende Nitrogen til at køle ned til Nitrogens kogepunkt som er –195,79 °C.

Grunden til at man ikke bare starter med at nedkøle med flydende Helium, men først bruger Nitrogen, er at prisen på flydende Helium er mere end 10 gange højere en prisen på flydende Nitrogen.

Når man har nået Nitrogens kogepunkt, "skyller" man Nitrogenet ud med luftformig Helium, da det ellers ville fryse til Nitrogen is, herefter man kan fortsætte nedkølingen med flydende Helium.

Det må være i forbindelse med "skylningen" af Nitrogen med luftformig Helium, at man har fundet lækager.

Flydende Helium har et kogepunkt på -268,93 °C, kun 4,22 ° grader over det absolutte nulpunkt på -273,16 °C.

Som jeg forstår det opstår superflydende Helium ved -271.4 ­°C og ved –272,2 °C fryser det til Helium is.

Det ville være rart hvis man kunne højne præcisisionen og informations niveauet, i artikler af ovenstående karakter, da de ellers bliver slet og ret misvisende, og uværdige for Ingeniøren.

-Palle

Re: Misvisende artikel!

Flydende Helium har et kogepunkt på -268,93 °C, kun 4,22 ° grader over det absolutte nulpunkt på -273,16 °C.

LHC'ens arbejdstemperatur giver en tanke: Kunne man bygge dele af maskinen (eller hele maskinen) på ny hver gang, af fx vand eller et tilsvarende omtrent helt gratis materiale? Når materialet alligevel vil blive nedkølet voldsomt, er det jo ligegyldigt hvordan materialet opfører sig ved stuetemperatur. Det ville i hvert fald være elegant, at kunne lade LHC'en smelte, når man ønsker at gøre rent eller ændre på en detalje i det valgte design.

Re: Re: Misvisende artikel!

Det lyder ikke særligt realistisk, for at kunne nedkøle de superledende spoler, skal de være omgivet af et medie som har en god termisk lednings evne til det nedkølende medie, flydende Helium.

For at kunne bevare Heliumet flydende uden det koger af, er man nød til at opbevare det i en thermo beholder som har mindst mulig termisk lednings evne til omgivelserne, det indebærer normalt en beholder beklædt med thermo folie, som igen er omgivet af et vacum.

Vacum er et "must" hvis man skal lave en ordentlig thermo beholder.

Hvis man suger vacum på en beholder lavet af vandig is, vil isen sublimere fra is til vanddamp.

-Palle

Helium, lufthuller og spin off

Formodentlig genbruger de He, ellers skal de nok passe på lufthuller i lufthavnen ;-)

Jeg ved ikke om der er så meget sublimering ved 4K, men bortset fra det er det ikke praktisk at bruge (vand-)is som vakuumkammer.

He har lavere fordampningsvarme end N2. Endnu en grund til at det er billigere at bruge kvælstof til de første 200K's nedkøling.

Angående Holger Bech Nielsens udsagn, tror jeg at de nuværende problemer med maskinen er af ingeniørteknisk art, ikke teoretisk højenergi-fysiske.

Som Carsten skriver kan man håbe der bliver en del kryoteknisk spin off.

(hvis der dukker en temmelig lignende artikel op her i mit navn, beklager jeg. Jeg tror jeg blev "timed out" inden jeg fik skriverierne sendt)