Remontuojant LHC

Jau kurį laiką netyla kalbos apie Didžiojo hadronų priešpriešinių srautų greitintuvo (LHC) gedimus ir jiems pašalinti reikalingus darbus. Šioje trumputėje fotogalerijoje pamatysite kelias nuotraukas, iliustruojančias tokio remonto esmę.

Kai praėjusį rugsėjį 53 LHC (Large Hadron Collider) nutrūko maitinimo linija, tiekusi energiją greitintuvo magnetams, šie perkaito, o didelis karštis tiesiog išgarino nerūdijančio plieno struktūras. Susidaręs slėgis išjudino kai kuriuos magnetus, ir taip sukėlė papildomų struktūros pažeidimų. Pirmoje nuotraukoje parodytas keturpolis magnetas, naudojamas fokusuoti pro magnetus skriejančių protonų spinduliui. LHC kiekvienam keturpoliam magnetui tenka trys dipoliai magnetai.

Išgaravus nerūdijančiam plienui, jungtis tarp magnetų sudariusios greitintuvo detalės taip pat išsilydė. Remonto brigada viduje rado juodų dulkių sluoksnį, dengusį įrenginius, kurie būdami švarūs spindi kaip sidabras.

Pirmasis pažeistų magnetų remonto etapas yra izoliuoti juos vienas nuo kito ir transportuoti į žemės paviršių. Nuotraukoje pavaizduotas keliamas 15 metrų ilgio 35 tonų dipolis magnetas. Atstumas iki antžeminio lygmens siekia maždaug 100 metrų – visą šį atstumą magnetą tenka išlaikyti idealiai lygiagrečioje žemės atžvilgiu pozicijoje. Iš viso buvo pažeista 39 dipoliai magnetai – visi jie vėliau buvo taisomi.

Pažeisti greitintuvo magnetai remontuojami netoliese esančioje gamykloje. Nuotraukoje parodytas žmogus taiso galinę dipolio magneto dalį, kurioje patalpinti šeši srovės laidininkai – 13000 amperų – nebuvo pasiektas. Superlaidžiuose magnetuose, tokiuose kaip šis, vidinės struktūros medžiagos palaikomos kaip galima žemesnėje temperatūroje, taip sumažinant elektrinę varžą ir joje atsirandančius galios nuostolius.

Po remonto darbininkai magnetus grąžina į pradinę vietą, lėtai juos įstatydami į tarpą tarp „kaimynų“. Jie išdėstyti greta QRL – balto vamzdžio, kuriuo transportuojamas magnetus aušinantis skystas helis. Patalpinus dalis į vietą, elektriniai laidai sujungiami tarpusavyje ir imamasi kito taisymo etapo.

Prieš magnetų įjungimą juos tenka tinkamai sujungti ir pratestuoti. Superlaidūs kabeliai (tokie kaip nuotraukoje parodytas darbininko liečiamas kabelis) turi jungtis prie abiejų gretimų magnetų. Po to jie apvelkami vario danga, kuris pakaitinamas veikiant aukštam slėgiui ir taip suvirina detales vieną su kita. 53 magnetų remonto procesas truko gerus metus, o 3–4 LHC sektoriaus magnetų atstatymas tęsėsi iki pat 2009 m. birželio 23 d.

Parengta pagal: Repairing the LHC (Technology Review).