¿Qué es un llenado LHC?

Un solo llenado de LHC tiene aproximadamente los siguientes pasos:

• Una dosis de protones entra en el complejo acelerador.
• Los protones se aceleran a través de la cadena (Linac, PSB, PS, SPS, LHC) a la máxima energía
• Los protones se mantienen en el anillo LHC para colisionar en los puntos de interacción.
• Después de algún tiempo (1-35 horas) el haz de protones se descarga: sale del anillo

La duración de un llenado puede variar enormemente. Algunos rellenos pueden finalizar prematuramente debido a problemas técnicos. Puede encontrar información sobre varios rellenos aquí . Cuando la máquina está lista para el siguiente llenado, se repite el proceso. A veces, hay otras actividades en el LHC entre los rellenos (breves pausas técnicas). Puede consultar el estado actual en tiempo real aquí .

Un relleno consiste típicamente en$10^{14}$protones, agrupados en racimos que forman el haz de protones . Durante un llenado hay aproximadamente 600 millones de colisiones por segundo , es decir$10^{12}$colisiones por hora. A continuación puede ver un gráfico de tiempo de un llenado típico: la inyección ocurrió alrededor de las 2 a. m., el haz se descargó poco después de las 3 p. m. La energía por protón fue de 6,5 GeV, la intensidad del haz fue cayendo gradualmente debido a las pérdidas en las colisiones.

LHC Run consta de muchos rellenos. Una carrera es un lapso de un solo año de trabajo del LHC o, a veces, se entiende como un período de varios años o una operación sin paradas importantes: ahora mismo estamos en medio de la carrera 2 , que comenzó en 2015 .

Un "relleno" es sorprendentemente difícil de definir. La mejor definición que he encontrado es que es solo un número que los operadores del LHC pueden incrementar en 1. Puede considerarlo como un marcador para referirse a un período de actividad.

El término se usa más comúnmente para referirse a un intervalo de tiempo discreto que contiene un período en el que el haz está "lleno" (es decir, los haces se han inyectado con éxito de acuerdo con el esquema de llenado deseado).

Un "relleno físico" típico, en términos de modos de máquina , es "inyección" → "rampa" → "parte superior plana" → "apretar" → "ajustar" → "vigas estables" → "volcar" → "reducir". Luego, el número de llenado se cambia antes de la siguiente inyección.

Sin embargo, hay muchas excepciones a esto. Un relleno no necesita contener una rampa: puede permanecer en la energía de inyección. Puede haber cualquier número de vaciados de vigas durante un relleno, particularmente en la inyección y durante los rellenos de "inyección y vaciado". ¡Incluso hay rellenos sin ningún haz!

La palabra "ejecutar" se usa de manera muy diferente para el LHC y los experimentos. Para el LHC, una "ejecución" es un período entre "paradas prolongadas". La ejecución 1 fue de 2010 a principios de 2013, la ejecución 2 es de 2015 a 2018 , etc. Hay miles de rellenos de LHC en una ejecución de LHC.

Para los experimentos, una "ejecución" es un intervalo discreto de toma de datos. Por lo general, los cambios de ejecución ocurren cuando algo en el detector cambia, como la configuración del disparador o la activación o desactivación de un subdetector. Incluso puede haber un temporizador que los cambios se ejecutan después de un período prescrito (ciertamente, este es el caso en LHCb). Puede haber muchas corridas por llenado, o las corridas pueden ocurrir independientemente de los llenados, particularmente si no hay haz o el LHC está en "desarrollo de máquina".