Отчет ускорителя: Гашение внутреннего триплетного магнита БАК вызывает небольшую утечку с серьезными последствиями

Смотрите в

19 июля, 2023

|

Ренде Стееренберг

В понедельник, 17 июля, в 1:00 + 17 секунд лучи БАК были сброшены всего через 9 минут после столкновения из-за радиочастотной блокировки, вызванной электрическим возмущением. Примерно через 300 миллисекунд после того, как лучи были полностью сброшены, несколько сверхпроводящих магнитов вокруг БАК погасли, то есть потеряли свое сверхпроводящее состояние. Среди этих магнитов были внутренние тройные магниты, расположенные слева от точки 8 (LHCb), которые играют решающую роль в фокусировке лучей для эксперимента LHCb.

Хотя такая последовательность событий может происходить не очень часто во время работы луча, для БАК она не является чем-то исключительным, поскольку следует ожидать случайного гашения некоторых сверхпроводящих магнитов.

В этом конкретном случае электрическое возмущение заставило систему защиты от закалки (QPS) активировать закалочные нагреватели соответствующих магнитов. Эти закалочные нагреватели состоят из электрического резистора, встроенного в магнитные катушки; они предназначены для быстрого нагрева, когда где-то в магните происходит локализованное охлаждение, чтобы эффективно вывести весь магнит из сверхпроводящего состояния контролируемым и однородным образом. Во время такого охлаждения жидкий гелий в магните нагревается и превращается в газ, который извлекается криогенной системой для повторного сжижения, чтобы снова охладить магниты.

Несмотря на то, что это нормальное и ожидаемое поведение, механические напряжения, участвующие в этом процессе, значительны и в очень редких случаях могут привести к повреждению. К сожалению, в случае внутреннего тройного магнита, расположенного слева от точки 8, между криогенным контуром, содержащим жидкий гелий, и изоляционным вакуумом, отделяющим холодный магнит от теплого внешнего сосуда, возникла небольшая утечка, известная как как криостат. Этот вакуумный барьер имеет решающее значение для предотвращения передачи тепла из окружающего туннеля БАКа внутрь криостата (это похоже на функционирование термоса). В результате утечки эта изоляция была потеряна: изоляционный вакуум наполнился газообразным гелием, охлаждая криостат и вызывая образование и замерзание конденсата снаружи.

Сейчас, когда я пишу, расследование продолжается, чтобы определить источник утечки и разработать стратегию ремонта. Тем не менее ясно, что потребуется вмешательство внутреннего тройного магнита при комнатной температуре. Этот инцидент, вероятно, окажет большое влияние на график работы БАКа, поскольку работа машины вряд ли возобновится в течение как минимум нескольких недель.