L'estate scorsa è stato assemblato e testato un nuovo assorbitore di travi per le zone in cui le travi vengono iniettate dall'SPS. Questo è uno degli sviluppi presentati al meeting annuale di High-Luminosità LHC. Credito:Julien Ordan
L'LHC ad alta luminosità è arrivato a metà strada. Il progetto LHC di seconda generazione è stato lanciato otto anni fa e dovrebbe iniziare nel 2026, otto anni da oggi. Dal 15 al 18 ottobre, gli istituti che contribuiscono a questo futuro acceleratore si sono riuniti al CERN per valutare lo stato di avanzamento del lavoro mentre il progetto passa dalla prototipazione alla fase di produzione in serie per gran parte delle apparecchiature.
L'incontro annuale è un'occasione per condurre una revisione globale del progetto - e globale è la parola, perché, come osserva il capo progetto Lucio Rossi, "l'High-Luminosity LHC è un progetto mondiale su cui ha lavorato fin dall'inizio una collaborazione internazionale". Oltre agli Stati membri del CERN e agli Stati membri associati, altri tredici paesi stanno contribuendo al progetto. Recentemente sono stati firmati nuovi accordi con Giappone e Cina ea giugno è stato annunciato un accordo con il Canada. I rappresentanti dei paesi collaboratori hanno presentato lo stato dei loro contributi durante la sessione plenaria. Circa 1000 persone stanno lavorando al progetto.
I lavori di ingegneria civile sono notevolmente progrediti da quando sono iniziati in primavera:gli scavi hanno raggiunto i 30 metri al Punto 1 e i 25 metri al Punto 5. I due pozzi da 80 metri dovrebbero essere completamente scavati entro l'inizio del 2019.
Per quanto riguarda l'acceleratore, uno dei compiti chiave è la produzione di un centinaio di magneti di undici tipi diversi. Alcuni di questi, in particolare i magneti principali, sono costituiti da un nuovo tipo di superconduttore, niobio-stagno, con cui è particolarmente difficile lavorare. La breve fase del prototipo sta volgendo al termine per i magneti a quadrupolo che sostituiranno le triplette dell'LHC e focalizzeranno i raggi in modo molto forte prima che si scontrino. I lunghi magneti a quadrupolo (7,15 metri di lunghezza) vengono prodotti al CERN, mentre quelli che misurano 4,2 metri di lunghezza sono in fase di sviluppo negli Stati Uniti nell'ambito della collaborazione statunitense LHC-AUP (LHC Accelerator Upgrade Project). Diversi brevi prototipi hanno raggiunto le intensità richieste su entrambe le sponde dell'Atlantico. Negli Stati Uniti sono stati prodotti due prototipi lunghi (4,2 metri) e il secondo è attualmente in fase di test. Al CERN, è iniziato il montaggio del primo prototipo lungo 7,15 metri.
I magneti dipolo nei punti di interazione, che deviano i raggi prima e dopo il punto di collisione, si stanno sviluppando in Giappone e in Italia. Un modello corto è stato testato con successo alla KEK in Giappone e un secondo è in fase di test. INFN, in Italia, sta anche assemblando un modello corto. Finalmente, si stanno facendo progressi nello sviluppo dei magneti correttori al CERN e in Spagna (CIEMAT), Italia (INFN) e Cina (IHEP), con diversi prototipi già testati. Nel 2022, una linea di prova sarà installata nel padiglione SM18 per testare una catena di magneti nel punto di interazione.
Uno dei maggiori successi del 2018 è l'installazione in SPS di un banco prova con unità criogenica autonoma. Il banco prova ospita due cavità di granchio DQW (doppio quarto d'onda), una delle due architetture scelte per questa innovativa apparecchiatura. Le due cavità hanno ruotato i grappoli protonici non appena sono iniziati i test a maggio, segnando una prima mondiale. La costruzione delle cavità DQW continuerà mentre la seconda architettura, RFD (dipolo a radiofrequenza), è sviluppato negli Stati Uniti. La produzione di questa nuova attrezzatura è il risultato di uno sforzo internazionale da parte della Germania, il Regno Unito, gli Stati Uniti e il Canada.
Durante il simposio sono stati presentati molti altri sviluppi:nuovi collimatori sono stati testati nell'LHC; nel corso dell'estate è stato testato un assorbitore di trave per i punti di iniezione dall'SPS che sarà installato durante la seconda fermata lunga; è attualmente in corso la convalida di un dimostratore per un collegamento superconduttore di boruro di magnesio; sono stati intrapresi studi per testare e regolare l'allineamento remoto di tutte le apparecchiature nella regione di interazione, eccetera.
Nei quattro giorni, circa 180 presentazioni hanno riguardato un'ampia gamma di tecnologie sviluppate per LHC ad alta luminosità e oltre.