Luchando contra el “hump” (la misteriosa vibración de los haces del LHC del CERN)

Tu Anciana Abuela me preguntaba hace unos días por el “hump” o la “misteriosa vibración de 8 kHz en los haces de partículas del LHC del CERN por causa aún desconocida.” Le contesté que “la misteriosa vibración sigue ahí, todavía no se conoce su causa y por ello no ha podido ser corregida. Lo bueno del asunto es que se conoce esta vibración muy bien y es posible corregir sus efectos negativos en el control de los haces. Gracias a ello se convive con ella y como si nada.” No sé si el tema es muy técnico y/o interesa a alguien, pero creo que habría que detallar algo más la respuesta. El sitio ideal para obtener información actualizada al respecto es el taller especializado “LHC Beam Operation Workshop,” Evian, 7-9 December 2010 [chaired by Mike Lamont].

La figura que abre esta entrada es muy elocuente y aparece en la presentación de R. Steinhagen, “Feedbacks: status, operational dependencies and outlook for 2011,” LHC Beam Operation Workshop, 8 Dec. 2010. Como deja claro la transparencia, si no puedes eliminar el problema, aprende a cohabitar con él. Los físicos dedicados al control de los haces de protones del CERN han aprendido a convivir con el “hump” aún sin conocer su causa, utilizando amortiguadores (“dampers“) transversales para reducir sus efectos (el llamado “hump control“). Estos amortiguadores se introdujeron en el diseño original en previsión de oscilaciones no deseadas en los haces y han sido de mucha utilidad para convivir con el “hump.” La foto de abajo la he extraído de W. Hofle, “Transverse damper operation. Observations vs expectations,” LHC Beam Operation Workshop, 8 Dec. 2010, en donde podéis encontrar más información técnica al respecto de estos amortiguadores transversales. Información más específica sobre el “hump” se puede encontrar en la charla de G. Arduini, “Hump: how did it impact the luminosity performance?,” LHC Beam Operation Workshop, 9 Dec. 2010. Resumiendo mucho, su efecto se reduce a ciertas pérdidas no deseadas con las que se puede convivir y que se pueden mitigar aunque no eliminar. Nadie conoce la causa aún, pero esta perturbación está muy bien caracterizada con lo que se puede optimizar el control de los amortiguadores para minimizar sus efectos. He de confesar que los detalles técnicos del control de los haces de protones del LHC y de los amortiguadores se me escapan, pero espero que esta breve entrada sirva para ilustrar las acciones que se han emprendido y como punto de partida para los que quieran más información técnica al respecto.

Más información sobre el “hump” en este blog: “Misteriosa vibración de 8 kHz en los haces de partículas del LHC del CERN por causa aún desconocida,” 3 Mayo 2010; “Todavía no se sabe la causa de la misteriosa vibración en los haces de partículas del LHC del CERN,” 19 Julio 2010; y “OVNIs en el interior del túnel del LHC en el CERN,” 5 Octubre 2010.

PS (11 dic. 2010): Recomiendo la lectura de Philip Gibbs, “LHC Plans for 2011,” viXra log, December 11, 2010. “The famous “Hump” is still causing some problems and its cause is unknown. The beam damping systems have largely removed the problem of the hump, but it still has some potential to destabalise the bunches and reduce luminosity.” Otro problema son los OVNIS que se espera que desaparezcan tras limpiar el tubo del LHC con haces muy intensos: “Other problems considered include the UFOs (Unidentified Falling Objects) which may be cleaned out by running some high intensity beams for a while.” El año 2011 promete ser apasionante en el LHC del CERN.

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