Teilchenbeschleuniger bereitet sich auf das Wiederanlaufen mit Rekordenergien vor LHC: Vorbereitungen für Neustart - scinexx | Das Wissensmagazin
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Teilchenbeschleuniger bereitet sich auf das Wiederanlaufen mit Rekordenergien vor

LHC: Vorbereitungen für Neustart

Blick in den Tunnel des LHC © Maximilien Brice/ CERN

Gigant in den Startlöchern: Der Large Hadron Collider (LHC) steht kurz vor dem Wiederanlaufen. Mit einer Kollisionsenergie von 13 Teraelektronenvolt wird er ab Frühjahr 2015 Teilchen mit der höchsten je erzielten Kollisionsenergie aufeinanderjagen. Schon jetzt wird der Beschleunigerring dafür auf 1,9 Kelvin heruntergekühlt, ein Achtel des Rings hat bereits die Generalprobe für den Start bestanden.

Der Large Hadron Collider (LHC) am Forschungszentrum CERN bei Genf war schon bisher der größte Teilchenbeschleuniger der Welt. Von 2010 bis 2013 prallten in seinem 27-Kilometer-Ring Teilchen mit der Energie von sieben Teraelektronenvolt (TeV) aufeinander. Dieser ersten Phase verdankt die Physik unter anderem den Nachweis des Higgs-Bosons. Seit gut eineinhalb Jahren aber steht die „Weltmaschine“ und wird aufgerüstet, um noch höhere Leistungen zu erreichen.

Potenzial für neue Entdeckungen

„Der LHC wird nun mit fast der doppelten Strahlenergie arbeiten und das hat ein enormes Potenzial für bedeutende neue Entdeckungen noch über das Higgs-Boson hinaus“, erklärt der britische Teilchenphysiker John Wolmersley. Wenn der LHC im März 2015 wieder angefahren wird, soll er Kollisionsenergien von 13 TeV erreichen. Dafür wurden in den letzten Monaten 1.700 Verbindungen zwischen den supraleitenden Elektromagneten angepasst, mehr als 10.000 Leitungen wurden verstärkt.

Arbeit an den Magnetverbindungen des LHC © Maximilien Brice/ CERN

Wie das CERN nun mitteilt, sind diese Arbeiten abgeschlossen und die letzten Vorbereitungen für das Wiederanlaufen haben begonnen. Der größte Teil der Magneten entlang der 27-Kilometer-Strecke ist bereits wieder auf die Arbeitstemperatur von nur 1,9 Grad über dem absoluten Nullpunkt heruntergekühlt. Alle Tests bisher waren erfolgreich, so dass die Physiker zuversichtlich sind, dass der LHC wie geplant im Frühjahr 2015 wieder anlaufen kann. Die ersten wissenschaftlichen Experimente werden dann im Mai 2015 beginnen.

Generalprobe im Ring

Am 9. Dezember 2014 führten die CERN-Forscher und Techniker einen entscheidenden Probelauf durch: Die 154 Magneten in einem Achtel des Rings wurden aktiviert und erstmals auf die Leistung gebracht, die für einen Strahl von 6,5 TeV nötig ist. Im Normalbetrieb wird der LHC in seinen beiden Strahlrohren zwei solcher Strahlen erzeugen, die in entgegengesetzter Richtung durch den Beschleunigerring laufen. In den Detektoren werden sie aufeinander geleitet, so dass die beschleunigten Teilchen miteinander kollidieren.

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Mit einer Kollisionsenergie von 13 TeV wird der LHC ein nie zuvor in einem Beschleuniger erreichtes Energieniveau erreichen. „Mit den höheren Teilchenstrahl-Energien und Intensitäten wird der LHC neue Horizonte für die Physik und für künftige Entdeckungen öffnen“, sagt CERN-Generaldirektor Rolf Heuer. „Ich bin gespannt, was die Natur dann noch für uns in petto hat.“

(CERN, 15.12.2014 – NPO)

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