Overophedning af partikelaccelerator var frygtet af forskere
Helt overraskede var forskerne bag Big Bang-forsøget i Cern ikke, da heliumsystemet sprang læk, fordi en fejl i en ledning fik en af LHC's magneter til at forlade sin superledende tilstand. LHC´s amerikanske lillebror havde nøjagtigt samme problem.
Cern tester en af de store blå magneter benyttet i LHC før installationen. Foto: Cern
Læs også
-
Defekt transformator gjorde partikelaccelerator én grad for varm
Læs mere om
Dokumentation
Fredagens tekniske fejl i Large Hadron Collider var forudset af Cerns forskere. Dels på grund af kompleksiteten i forsøgsanlægget, dels på grund af lignende fortilfælde.
Fejlen, som nu har sat Big Bang-forsøget i stå i mindst to måneder, skyldtes en lækage i en af LHC’s 1250 magneter, hvorved der fossede helium ud i de underjordiske gange under Schweiz. Lækagen blev forårsaget af en overophedning i superlederne i magnetsystemet. Sådanne en overophedning kaldes på engelsk for en ”quench”.
Risikoen for, at en quench sætter proton-kollisionen i bero, afhænger af tilfældighederne, bedyrer Peter Jenni, partikelfysiker og talsmand for de 2500 personer tilknyttet forsøgets Atlas partikel-detektor.
»Som jeg altid prøver at forklare, så er det bestemt ikke blot at trykke på en knap og lade tingene gå deres gang,« siger Peter Jenni til ScienceNow.
Fejl på fejl på fejl
Tevatron-partikelacceleratoren hos Fermilab under det amerikanske energiministerium har siden 1980'erne udført proton-sammenstød, men amerikanerne har også oplevet adskillige forstyrrelser under de første forsøg.
»Der var quenches til højre og quenches til venstre,« erindrer talskvinde for Fermilab, Judy Jackson.
I Cerns tilfælde opstod quenchen i LHC´s sektor 34 i et af de allersidste stadier af en test med 5 TeV(billioner elektron-volt). Quenchen, som ret beset er et kraftigt temperaturskifte, skete i de superledende dele af magnetsystem.
LHCs superledere arbejder i temperaturer nær det absolutte nulpunkt, hvilket er nødvendigt for at kunne styre protonstrålerne præcist nok. Produktionsfejl i superlederne kan gøre, at et stykke bliver varmet op og begynder at opføre sig som normale ledere med elektrisk modstand.
100 grader varmere
Med omkring 10.000 ampere, der strømmer gennem superlederen, vil den ramte del af superlederen begynde at opføre sig som et løbsk varmeapparat, der fluks opvarmer det omkringliggende magnetstykke og får den flydende helium, som ellers skal holde magneten iskold, til at syde.
Fredagens quench er stadig ved at blive undersøgt, men Cerns talsmand James Gillies, oplyser, at fejlen bevirkede, at et mindst et af de 15 meter lange og 35 tons tunge magneter gik fra at være minus 271.15 grader til varmere end minus 173.15 grader.
