LHC startet mit niedrigerer Energie

supraleitende elektrische Hochstrom-Verbindung
Grafik: CERN

Der LHC wird bei seinem Neustart im November mit einer niedrigeren Energie von 3.5 TeV pro Strahl starten, das hat das CERN in einer Pressemeldung am 6. August verkündet. Die maximal erreichbare Energie des LHC beträgt 7 TeV pro Strahl, dies entspricht einer Gesamtenergie von 14 TeV.

In den letzten Wochen wurden alle 10.000 supraleitenden elektrischen Hochstrom-Verbindungen getestet. Eine dieser Verbindungen hatte am 19. September letzten Jahres zu dem Zwischenfall geführt, der den Betrieb des LHC unterbrach. Es zeigte sich, dass für den sicheren Betrieb keine weiteren Reparaturen notwendig sind.

Die Verbindungen bestehen aus zwei Teilen: dem Supraleiter selbst und einem Stabilisator aus Kupfer. Dieser leitet dem Strom, falls sich der Supraleiter erwärmt und seine Supraleitfähigkeit verliert – ein sogenannter Quench. Im supraleitenden Zustand ist fast kein elektrischer Widerstand in diesen Verbindungen. In einer kleinen Anzahl wurde jedoch ein ungewöhnlich hoher Widerstand im Supraleiter gefunden und diese Supraleiter dann repariert. Es gibt jedoch zusätzlich einige Fälle, in denen der Widerstand der Kupferstabilisatoren höher war als er sein muss, um den LHC bei voller Energie zu betreiben. Daher wurden alle Kupferstabilisatoren überprüft und viele bereits ausgetauscht. Für einen sicheren Betrieb dieses und nächstes Jahr sind keine weiteren Reparaturen notwendig.

Für 2009 ist geplant, zunächst die beiden gegenläufigen Protonenstrahlen einzuspeisen und zu speichern. Danach werden sie für ein zwei Tage bei dieser niedrigen Energie zur Kollisionen gebracht. Anschließend findet die erste Beschleunigung statt: die Energie wird auf 3,5 TeV pro Strahl erhöht. Die ersten Kollisionen bei dieser Energie soll es einige Wochen nach der ersten Strahlinjektion geben.

„Wir haben beschlossen mit 3,5 TeV pro Strahl zu starten, da es den LHC-Experten erlaubt, Erfahrungen mit ihrer Maschine zu sammeln und dabei den Experimenten einen neuen Energiebereich für Entdeckungen eröffnet“, sagt Rolf Heuer, Generaldirektor des CERN.

Der LHC wird bei dieser niedrigeren Energie laufen, bis die Experimente eine relevante Menge an Daten und die LHC-Operatoren Erfahrungen im Betrieb der Maschine gesammelt haben. Anschließend wird die Energie auf 4,5 TeV, dann auf 5 TeV pro Strahl erhöht. Ende 2010 wird der LHC das erste Mal Blei-Ionen beschleunigen. Im Anschluss an diesen Betrieb wird der LHC abgeschaltet und auf den Betrieb mit 7 TeV pro Strahl vorbereitet.