Ocupado como um BE

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Por Rhodri Jones

Rhodri Jones é o chefe do departamento de Vigas

12 de maio de 2023

Como chefe do departamento de Beams (BE), tenho orgulho de relatar uma recomissionamento muito bem-sucedida do complexo do acelerador após uma movimentada parada técnica de final de ano (YETS), graças à dedicação de todos os grupos envolvidos em todo o Acelerador e Setor de tecnologia, com o apoio de equipes em todo o CERN e nossos muitos parceiros externos. O bom funcionamento do complexo é o foco principal do departamento de BE e, com o recomissionamento agora para trás, gostaria de atualizá-lo sobre algumas de nossas atividades em andamento.

Durante o YETS foram realizadas extensas manutenções preventivas e corretivas em todos os sistemas sob nossa responsabilidade. Os controles do acelerador têm funcionado muito bem, com tempo de inatividade próximo de zero durante o último período operacional. No entanto, muito ainda está acontecendo nos bastidores para gerenciar a dívida técnica, melhorar a funcionalidade do usuário final e explorar novas oportunidades. Alguns exemplos incluem a atualização do backbone de temporização complexa do acelerador para a tecnologia White Rabbit desenvolvida pela BE, a transição da execução de controles do acelerador em servidores de computador físico para aplicativos orquestrados em contêineres em colaboração com o departamento de TI, o desenvolvimento de um sistema centralizado e de baixo custo -code, plataforma de aplicação gráfica para o setor de Aceleradores e Tecnologia, e implantação de soluções de otimização baseadas em ciência de dados.

O progresso também foi alcançado com as plataformas de controles industriais do CERN que administram a infraestrutura técnica do local do CERN e suas instalações experimentais de detectores e aceleradores. Isso inclui a evolução das estruturas para atender aos requisitos do usuário, a preparação para uma nova versão importante do sistema operacional subjacente e o planejamento das principais atualizações planejadas para o Long Shutdown 3 (2026–2028).

Outro pilar do departamento de BE é o recém-formado grupo de Metrologia Geodésica, que realiza o levantamento e alinhamento do acelerador e componentes experimentais e fornece as referências geodésicas necessárias para todas as instalações atuais e futuras do acelerador no CERN. A equipe desenvolveu recentemente uma nova técnica de medição baseada em interferometria de varredura de frequência, que agora está sendo industrializada como um esforço colaborativo entre vários grupos do departamento. Essa técnica inova na medida em que pode sondar o interior de um criostato, razão pela qual foi recentemente usada no primeiro dos novos ímãs quadrupolos trigêmeos LHC de alta luminosidade construídos e testados no Fermilab. Como o ímã foi resfriado a temperaturas de hélio líquido pela primeira vez, os pesquisadores do BE foram capazes de monitorar continuamente a posição da massa fria dentro de seu recipiente a vácuo com uma resolução de alguns micrômetros.

Do lado do acelerador, a fonte de íons H que fornece os prótons para o complexo do acelerador do CERN recebeu uma atualização significativa durante o YETS, pronta para operação em 2023. O desenho dos eletrodos que extraem os íons negativos de hidrogênio foi modificado para melhorar a qualidade do feixe da fonte. Essas mudanças permitiram que Linac4, o acelerador linear que alimenta o complexo, alcançasse intensidades de feixe 40% maiores. O YETS também proporcionou uma oportunidade bem-vinda de instalar novos equipamentos no LHC, incluindo dois novos colimadores de cristal que completam os requisitos para a proteção da máquina durante a operação de íons pesados. Infelizmente, devido a um problema mecânico, um deles teve que ser removido pouco antes do arranque; está programado para ser reinstalado no final do ano.

As áreas experimentais não ficaram de fora: a recém-reformada Área Leste já está recebendo os usuários experimentais deste ano e sua instalação CHARM está operando em plena capacidade para testar sistemas eletrônicos de tolerância à radiação. Da mesma forma, as vigas estão de volta para os usuários da Área Norte, alimentadas pela viga SPS, e a Área Norte está passando pela primeira fase de um programa de consolidação que visa reformar completamente a instalação até o início da década de 2030. Além de gerenciar esta extensa campanha de reforma, as equipes que apoiam essas instalações estiveram ocupadas se preparando para o que está por vir e estudando como garantir um futuro de longo prazo para a Área Norte, fornecendo maior intensidade para possíveis experimentos de matéria escura ou física kaon.