L'importanza del controllo della temperatura nel test del collimatore della CERN
07/18/2023
Il Large Hadron Collider della CERN è attualmente impegnato in un vasto programma di ristrutturazione. Una componente centrale di questo progetto è lo sviluppo di nuovi collimatori, componenti altamente sensibili responsabili della cattura delle particelle che deviano dal fascio. Per garantire prestazioni e affidabilità ottimali di questi collimatori, è necessario effettuare un controllo preciso della temperatura durante i test. A tale scopo, la CERN utilizza uno speciale ricircolatore di raffreddamento FL4006 appositamente modificato di JULABO.
FL 4006 modificato sul banco di prova del collimatore
Il ruolo di un acceleratore di particelle e dei suoi collimatori
Per comprendere meglio l'importanza del controllo della temperatura nei test sui collimatori, è importante comprendere il principio di funzionamento di base di un acceleratore di particelle e il ruolo cruciale dei collimatori in esso. Gli acceleratori vengono utilizzati per accelerare le particelle subatomiche ad alta velocità e per farle entrare in collisione. Grazie a queste collisioni, gli scienziati possono esplorare le forze fondamentali e gli elementi costitutivi della natura, acquisire nuove conoscenze sull'universo e ampliare la nostra conoscenza di base del mondo che ci circonda. Le particelle sono guidate nell'acceleratore da un campo magnetico e messe a fuoco, formando un fascio circolante nell'anello dell'acceleratore.
Il Large Hadron Collider (LHC) è il più grande e potente acceleratore di particelle al mondo. Con una circonferenza di 27 km, il suo anello si trova nel sottosuolo della zona di confine tra Francia e Svizzera. L'LHC è gestito dalla CERN, l'Organizzazione europea per la ricerca nucleare e il più grande laboratorio di fisica delle particelle del mondo.
I collimatori costituiscono un'importante misura di sicurezza, in quanto servono a intercettare le particelle che deviano dal percorso del fascio previsto. Questo perché le particelle deviate comportano rischi sia per i componenti dell'acceleratore che per il personale. I collimatori assorbono queste particelle disperse, proteggendo il resto del sistema. Pertanto, una verifica completa è essenziale per garantire l'efficienza e l'affidabilità dei collimatori.
Controllo della temperatura durante il test del collimatore
Il Large Hadron Collider e i suoi collimatori sono attualmente sottoposti a un'importante revisione per portarli allo stato dell'arte ed espanderne la capacità per esperimenti e scoperte future. I collimatori vengono accuratamente testati per garantire risultati accurati e prestazioni affidabili. Una parte importante di questi test è il controllo della temperatura: controllando con precisione la temperatura ed eseguendo cicli di temperatura, i ricercatori possono valutare la risposta dei collimatori alle variazioni termiche e misurare le proprietà di conducibilità termica. Ciò consente di verificare la capacità dei collimatori di gestire le variazioni di temperatura e di condurre efficacemente il calore, per garantirne l'affidabilità e l'efficienza nel catturare le particelle aberranti dal fascio.
La soluzione speciale JULABO per il test del collimatore
Valvole e misuratori di portata
La soluzione su misura di JULABO per il controllo della temperatura
Durante i test dei collimatori, la CERN ha scelto la tecnologia di regolazione della temperatura di JULABO. In qualità di fornitore leader di soluzioni precise per il controllo della temperatura, con le nostre Business Unit Solutions abbiamo abbiamo modificato un ricircolatore di raffreddamento FL 4006 in questo caso specifico, in modo che funzioni in modo ottimale per i test dei collimatori: dotata di riscaldamento elettrico, questa unità di termoregolazione dispone di due misuratori di portata e valvole di controllo, nonché di quattro sensori di temperatura e quattro sensori di pressione ciascuno. Perfettamente integrata nell'impianto di test e controllata dal sistema di supervisione della CERN (PLC), questa soluzione JULABO assicura un attento monitoraggio e controllo dei cicli di temperatura nel processo di test del collimatore.