La importancia del control de la temperatura en las pruebas de colimadores en el CERN
18/07/2023 - 11:23
El Gran Colisionador de Hadrones del CERN está siendo objeto de un extenso programa de renovación actualmente. Un elemento clave de este proyecto es el diseño de nuevos colimadores que son componentes altamente sensibles y cumplen la función de interceptar las partículas que se desvían de la trayectoria del haz. Para garantizar la fiabilidad y el rendimiento óptimos de estos colimadores, es necesario un preciso control de la temperatura durante las pruebas. Para ello, el CERN utiliza un recirculador de refrigeración FL4006 especialmente modificado de JULABO.
El modelo FL4006 modificado en el banco de pruebas de colimadores
La función de un acelerador de partículas y sus colimadores
Para comprender mejor la importancia del control de la temperatura en las pruebas de colimadores, es importante hacerse una idea de cómo funciona básicamente un acelerador de partículas y del papel fundamental de los colimadores en ese funcionamiento. Los aceleradores sirven para acelerar partículas subatómicas a altas velocidades y provocar colisiones entre ellas. A través de estas colisiones los científicos pueden explorar las fuerzas y los pilares esenciales de la naturaleza, saber más sobre el universo y ampliar nuestros conocimientos básicos sobre el mundo que nos rodea. En el acelerador, las partículas son guiadas y controladas por un campo magnético y forman un haz continuo en el anillo acelerador.
El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) es el acelerador de partículas más grande y potente del mundo. Con un perímetro de 27 km, su anillo se encuentra bajo tierra en la zona fronteriza entre Francia y Suiza. Este colisionador es gestionado por el CERN, la Organización Europea de Investigación Nuclear y, al mismo tiempo, el laboratorio de física de partículas más grande del mundo.
Los colimadores constituyen elementos de seguridad importantes para interceptar las partículas que se desvían de la trayectoria prevista del haz, pues al hacerlo estas partículas entrañan riesgos tanto para los componentes del acelerador como para el personal. Los colimadores absorben estas partículas desviadas, protegiendo así el resto del sistema. Por lo tanto, es imprescindible realizar pruebas exhaustivas para garantizar la eficiencia y fiabilidad de los colimadores.
Control de temperatura durante las pruebas de colimadores
En la actualidad, el Gran Colisionador de Hadrones, junto con sus colimadores, está siendo sometido a una revisión profunda para dotarlo de la tecnología más avanzada y ampliar su capacidad para futuros experimentos y descubrimientos. Los colimadores se prueban minuciosamente para garantizar resultados precisos y un rendimiento fiable. Una parte importante de estas pruebas es el control de la temperatura: Mediante un control preciso de la temperatura y la ejecución de ciclos de temperatura, los investigadores pueden evaluar la reacción de los colimadores a las fluctuaciones térmicas y medir las propiedades de conductividad térmica. Así se comprueba integralmente la capacidad de los colimadores para gestionar los cambios de temperatura y conducir el calor de forma eficaz. Con esto se asegura la fiabilidad y eficiencia de los colimadores a la hora de interceptar las partículas desviadas del haz.
La solución especial de JULABO para las pruebas de colimadores
Medidores y válvulas de control de flujo
La solución a medida de JULABO para el control de temperatura
Para las pruebas de colimadores, el CERN optó por la tecnología de acondicionamiento térmico de JULABO. Como proveedor líder de soluciones precisas para el control de la temperatura, hemos modificado concretamente, con nuestras Business Unit Solutions, un recirculador de refrigeración FL4006 para que proporcione un rendimiento óptimo en las pruebas de los colimadores: Equipada con calefacción eléctrica, esta unidad de regulación de temperatura cuenta con dos caudalímetros y válvulas de control, cuatro sensores de temperatura y cuatro sensores de presión. Perfectamente integrada en la configuración de la prueba y controlada por el sistema de prioridad (PLC) del CERN, esta solución de JULABO garantiza una monitorización y un control minuciosos de los ciclos de temperatura en el proceso de pruebas del colimador.