Upgrade für mehr Energie
Der Large Hadron Collider wird für zwei Jahre abgeschaltet, um ihn für höhere Energien bereit zu machen.
Für den Large Hadron Collider (LHC) am CERN in Genf beginnt heute eine zweijährige Betriebspause. „Wir haben jeden Grund, mit den ersten drei Jahren des LHCs sehr zufrieden zu sein“, sagt CERN-Direktor Rolf-Dieter Heuer und betont: „Die Maschine, die Experimente, die Computer-Anlagen und die gesamte Infrastruktur hat sich glänzend bewährt, und wir haben ein große wissenschaftliche Entdeckung in der Tasche“. Im vergangenen Jahr gelang es, ein neues Teilchen zu entdecken, das vermutlich das lange gesuchte Higgs-Boson ist.
Die Betriebspause wird für aufwändige Wartungs- und Aufrüstungsarbeiten des gesamten Beschleuniger-Komplexes am CERN genutzt. Ziel ist es, die Schwerpunktsenergie der kollidierenden Protonen von den bisher erreichten 8 TeV auf die anvisierte Höchstenergie des LHC von 14 TeV zu steigern. Bei dieser Energie erhoffen sich die Forscher von den Experimenten am LHC nicht nur noch genauere Daten zum entdeckten Higgs-ähnlichen Teilchen, sondern auch tiefere Einblicke in die Struktur des Photons oder verlässliche Erkenntnisse über supersymmetrische Modelle.
Der größte Arbeitsaufwand für den LHC-Upgrade dürfte in der Verstärkung der über zehntausend Hochstrom-Verbindungen zwischen den supraleitenden Beschleunigermagneten im 27 Kilometer langen Tunnel bestehen. Hier ist extreme Sorgfalt gefragt, denn es war eine fehlerhafte Verbindung zwischen den Magneten, die den LHC im Herbst 2008 für über ein Jahr lahmgelegt hatte.
Während der ersten langen Betriebspause des LHC müssen über 10000 Hochstrom-Verbindungen zwischen den Magneten geöffnet und verstärkt werden. (Foto: CERN)
Daneben findet eine umfangreiche Lecksuche bei der Heliumkühlung statt, und vier der Quadrupol- und 15 der Dipolmagnete werden ausgetauscht. Auch der Strahlenschutz für die empfindlichen elektronischen Geräte, die Lüftungsanlage des Tunnels sowie die Protonen-Synchrotrons PS und SPS sollen während der Betriebspause generalüberholt werden. Geplant ist es, dass der LHC 2015 seinen Betrieb wieder aufnimmt. Der Rest des CERN-Komplexes soll bereits in der zweiten Jahreshälfte von 2014 wieder starten.
Immer noch warten gigantische Datenmengen auf ihre Auswertung. Die Experimente ATLAS und CMS haben bis Dezember 2012 rund 30 inverse Femtobarn aufgezeichnet, wobei ein inverses Femtobarn rund 70 Millionen Millionen Kollisionen entspricht. Für die Entdeckung des Higgs-ähnlichen Teilchens im Juli 2012 war die Analyse von 12 inversen Femtobarn nötig. Den Teilchenphysikerinnen und -physikern dürfte es während der LHC-Pause also ganz sicher nicht langweilig werden.
Alexander Pawlak
