מאיץ LHC – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
אין תקציר עריכה תגיות: עריכה ממכשיר נייד עריכה דרך האתר הנייד |
מ סקריפט החלפות (תאור, ליניארי) |
||
שורה 4:
'''מאיץ LHC''' (ב[[אנגלית]]: '''Large Hadron Collider''') הוא [[מאיץ חלקיקים|מאיץ החלקיקים]] הגדול בעולם, הממוקם במרכז המחקר [[CERN]] על גבול [[שווייץ]]-[[צרפת]]. השם LHC משמש הן לתיאור המאיץ הטבעתי המרכזי, שנבנה ב[[מנהרה]] ששימשה עד שנת [[2000]] את [[מאיץ LEP]], והן לתיאור הפרויקט כולו, שנחשב לפרויקט הראשי של CERN בשני העשורים הראשונים של [[המאה ה-21]]. הפרויקט כולל מכלול של מאיצים ושל ניסויים פיזיקליים שמתבצעים בעזרת [[גלאי חלקיקים|גלאֵי חלקיקים]].
ה[[ניסוי]]ים שנערכים באמצעות המאיץ נועדו לענות על שאלות העומדות בבסיס ה[[פיזיקה]]. מטרתם העיקרית היא להשלים את תמונת [[חלקיק יסודי|חלקיקי היסוד]] ולחפש [[אישוש]]ים ל[[תאוריה|תאוריות]] שנועדו להרחיב את [[המודל הסטנדרטי]] של [[מיון החלקיקים|החלקיקים היסודיים]] או להחליף אותו. בפרט, הוא נועד לחפש את החלקיק [[בוזון היגס]] שקיומו נחזה על ידי המודל הסטנדרטי והוא מהווה מרכיב מרכזי בו, חיפוש שהוכתר בהצלחה בשנת 2013; למצוא ראיות לתורת ה[[סופר-סימטריה]] שמהווה הרחבה למודל הסטנדרטי; ליצור [[פלזמת קווארקים-גלואונים]] ששררה, על פי
חלקו המרכזי של המאיץ בנוי בתוך מנהרה טבעתית שאורכה כ-27 [[קילומטר]]. המתקן מסוגל [[תאוצה|להאיץ]] [[פרוטון|פרוטונים]] בשני צינורות (beam pipes) מקבילים, שמתאחדים לצינור אחד סמוך למספר נקודות אינטראקציה (interaction points) לאורך מסלול המאיץ. בנקודות אלו מתרחשת [[אינטראקציה]] (התנגשות) בין פרוטונים הנעים בכיוונים מנוגדים. ה[[אנרגיה]] של חלקיק עולה ככל ש[[מהירות]]ו גדלה. האנרגיה של הפרוטונים הנעים בצינורות ה-LHC מגיעה ל-TeV {{כ}}7 (שבעת אלפים [[מיליארד]] [[אלקטרון וולט]]; פי 7,461 מ[[מסת מנוחה|אנרגיית המנוחה]] של הפרוטון) ומהירות תנועתם מגיעה ל-99.9999991% מ[[מהירות האור]] ב[[ריק]]{{הערה|בהתאם ל[[תורת היחסות הפרטית]] לא ניתן לנוע במהירות הגבוהה מ[[מהירות האור]]. ככל שמתקרבים אליה כך עולה האנרגיה של החלקיק.}}. בחלק מהזמן יואצו במאיץ [[גרעין האטום|גרעיני]] [[עופרת]]. בחינת החלקיקים שייווצרו כתוצאה מהתנגשויות הפרוטונים או ה[[יון|יונים]] תיעשה באמצעות גלאֵי חלקיקים גדולים.
שורה 11:
==הפעלת המאיץ ותקלות שהתגלו לאחר הפעלתו==
הרכבת המאיץ ורוב חלקי הגלאים הסתיימה ב-[[2008]], וזאת לאחר דחיות רבות. המאיץ הופעל לראשונה ב-[[10 בספטמבר]] 2008 בשעה 9:30 (שעון שווייץ). לאחר תשעה ימי הפעלה התגלתה תקלה חמורה שתיקונה ארך כשנה לערך - התחממות המגנטים הדיפוליים גרמה לדליפת הליום שהשביתה את המאיץ עד ספטמבר 2009. באוקטובר 2009, לאחר החלפת 57 מגנטים, הופעל המאיץ במתח נמוך בקטע אחד, לצורך בדיקה. התגלה כי אחד מחלקי המערכת מתחמם מעל סף הבטיחות ולכן האוטומט המפקח על בטיחות המערכת שיתק מיד את כל המערכת. בדיעבד הסתבר כי ציפור הפילה חתיכת לחם על אחד החלקים, וזו הסיבה כנראה לקצר מקומי שנגרם לאותו חלק{{הערה|1= {{הידען|אבי בליזובסקי|ה-LHC הושבת שוב, הפעם בגלל ציפור שהפילה חתיכת לחם על ספקי חשמל במתקן אטלס|baguette-dropped-from-birds-beak-shuts-down-the-lhc-0711091|7 בנובמבר 2009}} }}. ב־[[21 בנובמבר]] [[2009]] חזר המאיץ לפעול{{הערה|1={{ynet|אביטל להב והסוכנויות|מאיץ החלקיקים בשווייץ חזר לפעול|3808410|21 בנובמבר 2009}}}}. שתי אלומות ניסיוניות ברמת אנרגיה נמוכה, שנשלחו זו לקראת זו, הפגישו שני פרוטונים. הניסוי היה בעוצמה של גיגה-אלקטרון-וולט, שהיא כשליש מהאנרגיה הדרושה למציאת חלקיק בוזון היגס. הניסוי נועד בעיקר לכיול מערכות המאיץ ובדיקת מכשור תחנת הניסיונות. ב-30 בנובמבר שלחו בהצלחה אלומת פרוטונים בעוצמת אנרגיה של 1.18 טרה-אלקטרון-וולט (TeV) ובכך עברו את שיא ההספק הקודם מ-2001, שהיה של 0.98 טרה-אלקטרון-וולט (הושג במעבדות פרמי בארצות הברית). לקראת סוף דצמבר הופעל המאיץ בעוצמה של 2.36 טרה-אלקטרון-וולט. ב-[[30 במרץ]] [[2010]] נקבע במאיץ השיא הנוכחי, של 7 טרה-אלקטרון-וולט, בהתנגשות בין אלומות של [[פרוטון|פרוטונים]].
המאיץ צפוי לפעול במשך שש שנים לפחות, עם הפסקות ביניים לצורך תחזוקה.
[[מדען|מדענים]] שהתבקשו לבדוק את בטיחות המאיץ קבעו שאין סכנה בהפעלתו{{הערה|1=[http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2008/PR07.08E.html ידיעה באתר של CERN ומשם הפניה למאמר מדעי].}}.
שורה 21:
תחום [[פיזיקת חלקיקים|פיזיקת החלקיקים]] הגיע לקראת סוף [[המאה ה-20]] למצב שבו הענף התאורטי מקדים באופן ניכר את הענף הניסויי, כלומר קיימות [[תאוריה|תאוריות]] רבות שקשה לפיזיקאים הנסיינים לאשש אותן באמצעות ניסוי. הקושי נובע בעיקר מכך שאפקטים ייחודיים לתאוריות אלו מופיעים בדרך כלל באנרגיות גבוהות, ולשם בדיקתם יש צורך במאיצי חלקיקים שמסוגלים להגיע לאנרגיות אלו.
[[המודל הסטנדרטי|המודל הסטנדרטי של החלקיקים היסודיים]] הוא שמה של תאוריה שסיפקה השערות ותחזיות רבות גם בתחומי אנרגיה נמוכים יחסית, כאלו שניתן היה לבדוק במאיצי החלקיקים שהוקמו במהלך המאה ה-20. התאוריה זכתה למספר גדול מאוד של אישושים ניסיוניים. למעשה, תאוריה זו, ובמיוחד החלק שלה שעוסק ב[[אלקטרודינמיקה קוונטית]], יכולה להיחשב לתאוריה המדויקת ביותר ב[[פיזיקה]].
עם זאת, ברור כיום שהמודל הסטנדרטי אינו מספק תמונה מלאה של החלקיקים האלמנטריים. הכישלון הבולט ביותר של המודל הסטנדרטי הוא ההשערה שלפיה חלקיקי [[נייטרינו]] הם חסרי [[מסה]]. השערה זו התגלתה כשגויה, ומחייבת, לכל הפחות, להכניס תיקון למודל הסטנדרטי. בנוסף, קיימות תופעות שאותן המודל הסטנדרטי אינו מצליח להסביר כלל. כך, למשל, הוא אינו מסביר את ההבדל הגדול בכמות החומר וה[[אנטי-חומר]] שב[[היקום|יקום]], ואינו מציע השערות מספקות לגבי טיבם ומהותם של חלקיקי [[חומר אפל|החומר האפל]], שלפי מדידות [[אסטרונומיה|אסטרונומיות]] מהווים מרכיב מרכזי ביקום. אי לכך, הוצעו תאוריות המהוות מעין הרחבה של המודל הסטנדרטי, כלומר המודל הסטנדרטי הוא קירוב שלהן באנרגיות נמוכות. כזו, למשל, היא תורת ה[[סופר-סימטריה]]. לצורך בדיקת התאוריות הללו יש צורך במתקני ניסוי שבהם נוצרים חלקיקים בתנאים של אנרגיה גבוהה.
שורה 27:
בעיה נוספת, שמעמידה את המודל הסטנדרטי כולו בסכנה, היא העובדה שחלקיק מרכזי בתאוריה, [[בוזון היגס]], טרם התגלה באופן ניסויי. ללא קיומו של [[בוזון]] זה, אין כיום הסבר מספק להיותם של [[בוזוני W ו-Z]] בעלי [[מסה]] (ההסבר מכונה [[מנגנון היגס]]). בנוסף, גודל המסה של [[לפטון|לפטונים]] ושל [[קווארק]]ים מוערך במסגרת המודל הסטנדרטי באמצעות האינטראקציה שלהם עם [[שדה (פיזיקה)|שדה]] היגס. החיפושים אחר בוזון היגס החלו ב[[שנות ה-60 של המאה ה-20]], ביולי [[2012]] דווחו מדעני המאיץ על גילוי חלקיק המתאים לנתונים המשוערים של בוזון היגס ובמרץ [[2013]] דווחו כי הם משוכנעים שזהו אכן בוזון היגס. ב-[[8 באוקטובר]] הודיעה קרן נובל על הענקת [[פרס נובל לפיזיקה]] ל[[פיטר היגס]] ו[[פרנסואה אנגלר]] על גילוי החלקיק{{הערה|שם=LTR-הערה1|1=[http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2013/press.pdf The Nobel Prize in Physics 2013]}}.
[[מאיץ LEP]], שהאיץ [[אלקטרון|אלקטרונים]] ו[[פוזיטרון|פוזיטרונים]], סיים את פעולתו בשנת [[2000]]. הוא שימש למדידות מדויקות של תחזיות המודל הסטנדרטי, ולחיפוש אחר בוזון היגס ואחר חלקיקים סופר-סימטריים. בתחום הראשון הוא נחל הצלחה רבה, והמודל סטנדרטי זכה בעזרת המאיץ לאישושים רבים, אולם בשני התחומים הנוספים לא נרשמו הצלחות. לקראת מועד סיום הפעלתו של מאיץ LEP, הצליח הצוות הטכני להגיע לאנרגיה של מעל GeV {{כ}} 200 (מאתיים [[מיליארד]] [[אלקטרון וולט]]) בהתנגשות, אך גם באנרגיה זו לא התגלה בוזון היגס. ניתוח מדוקדק של כל האפשרויות שבהן יכול היה להיווצר חלקיק זה ב-LEP, הראה שהאפשרות שמסתו נמוכה מ-GeV {{כ}} 114 נשללה כמעט לחלוטין.
הקושי להמשיך ולהעלות את האנרגיה ב-LEP נבע מאיבודי אנרגיה הולכים וגדלים של החלקיקים הנעים במאיץ כתוצאה מ[[קרינה סינכרוטרונית]]. איבודי אנרגיה אלה גדולים יותר ככל שמהירות החלקיקים קרובה יותר למהירות האור{{הערה|1=[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/particles/synchrotron.html ניתוח מפורט של איבודי קרינה סינכרוטרונית באתר hyperphysics]}}. על מנת להעלות עוד את האנרגיה בהתנגשות היה צורך להגדיל את [[רדיוס]] המאיץ, מה שהיה מחייב השקעה כספית עצומה נוספת, או שימוש בחלקיקים מסיביים יותר כדוגמת פרוטונים. במאיץ LHC נבחרה האפשרות השנייה.
לשימוש בהתנגשויות פרוטונים ישנם מספר חסרונות בהשוואה לשימוש באלקטרונים ובפוזיטרונים, אולם השיקול המכריע היה להגיע לאנרגיה גבוהה תוך זמן פיתוח קצר ככל האפשר. החסרון העיקרי של שימוש בפרוטונים הוא מורכבות אירועי ההתנגשות. באירועים אלו מופיעה כמות גדולה של חלקיקים שאינם קשורים ישירות לחלקיקים החדשים שנוצרו בעת האינטראקציה. כך, למשל, העובדה שהאינטראקציה מתרחשת בפועל בין מרכיבי הפרוטונים ([[קווארק]]ים ו[[גלואון|גלואונים]]), מובילה ליצירת כמות גדולה של חלקיקים משאריות הפרוטונים, כלומר מקווארקים שלא השתתפו באינטראקציה שאותה רוצים לחקור.
שורה 40:
מרבית הניסויים הפיזיקליים בהווה ובעבר התקיימו ב[[אנרגיה|אנרגיות]] נמוכות יחסית, וזאת משום שהקניית אנרגיה רבה לחלקיקים בודדים היא פעולה מסובכת ויקרה. מסיבה זו, תמונת התופעות שמתרחשות באנרגיות נמוכות מובנת למדי. על מנת להרחיב את מאגר הידע הפיזיקלי הן לגבי תופעות נדירות בנות ימינו שמתרחשות באנרגיות גבוהות והן לגבי תופעות שהתרחשו באופן תדיר ב[[היקום|יקום]] הקדום, בשנייה הראשונה שאחרי [[המפץ הגדול]], יש צורך במתקני ניסוי דוגמת LHC. הניסויים שייערכו באמצעות LHC נותנים הזדמנות נדירה לחקור באופן מבוקר תופעות ייחודיות, שהבנתן תאפשר קבלת תמונה רחבה ומדויקת יותר של הרכב היקום, כמו גם שחזור בקנה מידה קטן של התנאים ששררו בעברו הקדום.
למאיץ LHC חשיבות רבה עבור [[פיזיקת חלקיקים|פיזיקת החלקיקים]]. הוא יוכל לסייע בפתרון מספר בעיות פתוחות של ענף זה ולהרחיב את תמונת החלקיקים היסודיים.
===בוזון היגס והמודל הסטנדרטי===
אחת הסיבות העיקריות שלשמן נבנה מאיץ LHC היא חיפוש אחר [[בוזון היגס]], המהווה מרכיב מרכזי ב[[המודל הסטנדרטי|מודל הסטנדרטי]] של החלקיקים היסודיים. למעשה, ללא קיומו של בוזון היגס, המודל הסטנדרטי אינו מצליח להסביר את היותם של [[פרמיון|פרמיונים]] ו[[בוזוני W ו-Z]] בעלי [[מסה]], או, במילים אחרות, התמונה הנוכחית של החלקיקים האלמנטריים תלויה בקיומו של [[בוזון]] זה. אם בוזון היגס אכן קיים, הרי שבוזוני היגס [[חלקיק וירטואלי|וירטואליים]] נוצרים ונעלמים באופן ספונטני. שאר חלקיקי המודל הסטנדרטי מקיימים [[אינטראקציה]] עם בוזון היגס, גם אם הוא וירטואלי. [[מנגנון היגס]], המבוסס על [[שבירת סימטריה ספונטנית]], מראה כיצד עוצמת האינטראקציה קשורה למסת הפרמיונים ומדוע לבוזוני W ו-Z יש מסה{{הערה|1=באופן פשטני, ניתן לדמות את חלקיקי ההיגס הווירטואליים ([[שדה היגס]]) ל"אגם" של חומר [[צמיגות|צמיג]], דמוי [[דבש]]. כשחלקיק נע בתוך [[שדה (פיזיקה)|שדה]] היגס, השדה מתנגד לתנועתו. מידת ההתנגדות של שדה היגס קובעת את המסה של אותו חלקיק.}}.
על מנת להוכיח את קיומו של בוזון היגס יש צורך לייצר בוזון היגס ממשי (לא וירטואלי){{הערה|1=בהתאם ל[[עקרון אי-הוודאות]] לא ניתן לצפות באופן ישיר בחלקיקים וירטואליים}} ולגלות את תוצרי ההתפרקות שלו.
שורה 82:
הפרוטונים שנעים במאיץ נוצרים במתקן הקרוי [[דואופלזמטרון]] (duoplasmatron). מקורם בגז [[מימן]] שמוזרם פנימה ו[[יינון|מיונן]] בעזרת [[אלקטרון|אלקטרונים]] חופשיים שנפלטים מה[[קתודה]]. [[גרעין האטום|גרעיני אטומי]] המימן, הפרוטונים, מכוונים בעזרת [[מגנט]]ים לעבר ה[[אנודה]] ועוזבים את המתקן. ה[[אנרגיה]] שלהם בשלב זה היא keV {{כ}}92. האנרגיה מוגברת ל-keV {{כ}} 750 בעזרת מתקן הקרוי RF quadrupole. מתקן זה, הבנוי כ[[משדר]] [[תדר רדיו|רדיו]], משמש הן להאצה והן לריכוז הקרן. בשלב זה קרן הפרוטונים מעוצבת בצורת קבוצות של פרוטונים (bunches). כל קבוצת פרוטונים מכילה כ-100 מיליארד פרוטונים בצפיפות נמוכה למדי.
הפרוטונים ממשיכים משם לעבר אחד משני ה[[המאיץ
הפרוטונים עוברים מהמאיץ הקווי לסדרה של שלושה [[סינכרוטרון|סינכרוטרונים]] מעגליים ששימשו בניסויים קודמים של CERN והותאמו לניסוי הנוכחי. הראשון שבהם, ה-PSB {{כ}} (Proton Synchrotron Booster), שבנוי בצורת ארבע טבעות מקבילות, מעלה את האנרגיה ל-GeV {{כ}}1.4. המאיץ השני, [[פרוטון-סינכרוטרון (PS)|מאיץ PS]]{{כ}} (Proton Synchrotron), שהחל לעבוד בשנת [[1959]], מאיץ את הפרוטונים ל-GeV {{כ}}28. אורכו 628 מטרים בלבד. המאיץ השלישי, [[מאיץ הסופר פרוטון סינכרוטרון|מאיץ SPS]] {{כ}} (Super Proton Synchrotron), מוציא פרוטונים בעלי אנרגיה של GeV {{כ}}450. פרוטונים אלו מוכנסים לטבעת הגדולה של ה-LHC. שרשרת המאיצים הזו תעבוד בתפוקה מלאה בעת מילוי הפרוטונים לתוך ה-LHC. כשמספר קבוצות הפרוטונים ב-LHC מגיע ל-2,808 קבוצות, מאיצי הביניים מפסיקים את פעולתם.
שורה 90:
לצורך הובלת הפרוטונים במסלול טבעתי משתמשים ב-1,232 מגנטים [[דיפול]]יים שמייצרים [[שדה מגנטי]] של 8.33 [[טסלה]]. השדה המגנטי גורם ל[[כוח לורנץ]] שפועל על הפרוטונים כלפי מרכז המעגל. על כל אחד מצינורות הפרוטונים יש להפעיל שדה מגנטי הפוך בכיוונו, משום שהפרוטונים נעים בכיוונים מנוגדים. בניית המגנטים הללו היוותה את אחד האתגרים הטכנולוגיים הגדולים של מאיץ ה-LHC והם מרכיבים אחוז נכבד מעלות המאיץ. הם בנויים מחומר [[מוליכות-על|מוליך-על]] ולצורך פעולתם המאיץ כולו מקורר ל[[טמפרטורה]] של 271.25- [[מעלות צלזיוס]] (1.9 מעלות בלבד מעל [[האפס המוחלט]]) בעזרת [[הליום]] במצב של [[נוזל-על]]. חלק ניכר מצריכת החשמל האדירה של המאיץ, 120 [[מגה-ואט]] בממוצע ו-180 מגה-ואט בקיץ, משמש לקירורו. בתוך המאיץ יש תנאי [[ריק]] שנועדו למנוע התנגשות של הפרוטונים עם [[מולקולה|מולקולות]] האוויר. [[לחץ אוויר|לחץ האוויר]] בצינורות המאיץ עומד על {{SN||-13}} [[אטמוספירה (מידה)|אטמוספירות]] בלבד.
לפרוטונים הנעים במאיץ הראשי יש [[אנרגיה]] של TeV {{כ}}7 (כלומר, סך של TeV {{כ}}14 בהתנגשות). הם מואצים בעזרת מהודי מחילה המפוזרים לאורך המאיץ. [[המגנט הארבע-קטבי|מגנטים קוואדרפוליים]] שמוצבים בסמוך לנקודות האינטראקציה נועדו לרכז את קרן הפרוטונים שמתרחבת עקב התנגשויות בין פרוטונים באלומה והתנגשויות עם מולקולות האוויר המעטות שנותרו בצינור. אורכה של קבוצת פרוטונים עומד על כמה סנטימטרים, ואילו קוטרה משתנה בין מילימטר אחד כשהיא רחוקה מנקודות האינטראקציה ובין 16 [[מיקרון|מיליוניות מטר]] לאחר הריכוז שמבצעים המגנטים הקוואדרפוליים. בסך הכל מוצבים לאורך חלקו המרכזי של ה-LHC כ-9,300 מגנטים המשמשים לכיוון הקרן, ו-16 מהודי מחילה, 8 לכל קרן, המשמשים לשמירה על אנרגיה קבועה של הפרוטונים. ללא המהודים האנרגיה עלולה לרדת כתוצאה מקרינה סינכרוטרונית. מרווח הזמן בין כל שתי קבוצות פרוטונים עומד על 25 [[ננו-שנייה|ננו-שניות]] (שקול ל-7 מטרים וחצי בעת תנועה במהירות האור), כלומר הן חוצות את נקודות האינטראקציה בקצב של 40 [[מגה-הרץ]].
לפי התכנון המקורי, במהלך שלוש השנים הראשונות יעבוד המאיץ בקצב התנגשויות נמוך, כלומר כמות הפרוטונים בכל קבוצה יהיה נמוך יחסית. בממוצע תתרחשנה שתי אינטראקציות בעת חציית שתי קבוצות המגיעות מכיוונים מנוגדים לנקודת ההתנגשות. לאחר שלוש שנים אלו המאיץ ישודרג וקצב ההתנגשויות צפוי לעלות פי 10. בשלב מתקדם יותר של הפעלת המאיץ ייתכן שדרוג נוסף. ברוב האינטראקציות בין שני פרוטונים יתרחש [[פיזור]] פרוטונים בלבד. התהליכים המעניינים יותר הם אלו שבהם ייווצרו חלקיקים חדשים. בתהליכים אלו מעורבים רק שני מרכיבים של הפרוטונים: [[קווארק]] או [[גלואון]] מהפרוטון הראשון וקווארק או גלואון מהפרוטון השני. אי לכך, רק חלק מסכום האנרגיות של שני הפרוטונים (TeV {{כ}}14) זמין באינטראקציה לצורך יצירת חלקיקים חדשים.
שורה 103:
==מהלך הניסוי==
המאיץ המרכזי הופעל לראשונה ב-10 בספטמבר 2008 בשעה 9:30 (שעון שווייץ). בהפעלה זו נבדקה תנועת קרן הפרוטונים בשני הכיוונים, אולם טרם התבצעו התנגשויות בין קבוצות פרוטונים. כעבור יום אחד התגלה כשל תפקודי ב[[שנאי]] שמשקלו 30 טון המשמש בתהליך קירור המגנטים הדיפוליים לטמפרטורה של 1.9 [[קלווין]]. אחרי תיקון התקלה, הופעל המאיץ מחדש.
ב-[[19 בספטמבר]] 2008 הופסקה הפעילות עקב התחממות מספר [[מגנט]]ים דיפוליים הנמצאים בקטע שבין גלאי אליס לגלאי CMS. כתוצאה מהתחממותם בכ-100 [[מעלות צלזיוס]] הם הפסיקו לתפקד כ[[מוליכות-על|מוליכי-על]]. התברר שהתקלה נבעה ככל הנראה מחיוט שגוי של כבלי החשמל למגנטים. החיוט השגוי גרם לקצר חשמלי שבעקבותיו התרחשה דליפה של טון [[הליום]] לתוך המאיץ.
על מנת לתקן את התקלה במאיץ, יש לחמם תחילה את המגנטים, משום שרק כך ניתן לגשת אליהם ולטפל בהם. תהליך זה אורך כחודש. אחר כך יש לקרר אותם שוב לצורך הפעלתם כמוליכי-על. הקירור אורך גם הוא כחודש{{הערה|1=[http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7626944.stm ידיעה ב-bbc אודות התקלה]}}. במקביל יש לשאוב את ההליום מתוך המאיץ.
בדצמבר 2008 יצאה הודעה מטעם מנהלי הפרויקט כי התקלה חמורה משחשבו, כתוצאה מהקשת החשמלית ודליפת ההליום שארעה אחרי פתיחת המגנטים נגרם נזק לחלק מהקטעים שבתחום 23 עד 31, בחלקם נזק קריטי שכולל הריסת מעטפת ופגיעה בבסיס הבטון.
שורה 119:
*קלורימטר אלקטרומגנטי - ממוקם מסביב לגלאי הפנימי, ונועד למדוד את ה[[אנרגיה]] של [[פוטון|פוטונים]], [[אלקטרון|אלקטרונים]] ו[[פוזיטרון|פוזיטרונים]] שנעצרים בו.
*קלורימטר האדרוני - ממוקם מסביב לקלורימטר האלקטרומגנטי, ונועד למדוד את האנרגיה של [[האדרון|האדרונים]] שנעצרים בו.
*ספקטרומטר מיואונים - ממוקם במעטפת החיצונית של הגלאי ומשולב יחד עם מערכת של מגנטים טורואידיים, בעלי [[שדה מגנטי]] [[מעגל]]י. הספקטרומטר נועד לספק מדידות תנע ומטען של [[מיואון|מיואונים]], וזאת בנוסף למדידות דומות שנעשות בגלאי הפנימי. מיואונים, שמגיבים באופן חלש עם הקלורימטרים, הם בין החלקיקים הבודדים שיכולים לצאת מהגלאי. נוכחות של מיואונים אנרגטיים מהווה סימן לחלק מהתהליכים שאותם מבקשים לגלות בעזרת מאיץ LHC, ועל כן יש חשיבות למדידה מדויקת שלהם. ספקטרומטר המיואונים מורכב מארבעה סוגי חיישנים, שאחד מהם (TGC) תוכנן ב[[מכון ויצמן למדע]] על ידי צוות שבראשו עמד פרופ' [[גיורא מיקנברג]]. רוב יחידות ה-TGC יוצרו במכון ויצמן ונבדקו ב[[אוניברסיטת תל אביב]] וב[[הטכניון|טכניון]]{{הערה|{{ynet|מגזין הטכניון|להבין את המפץ הגדול|3381826|27 במרץ 2007}}}}. חלקם הקטן נבנה ב[[סין]] וב[[יפן]].
מתוך כמיליארד אינטראקציות בשנייה, המתרחשות ב-40 מיליון מעברים של קבוצות פרוטונים האחת דרך השנייה, יכולה מערכת אחסון המידע של אטלס לשמור 100 אירועים בשנייה לכל היותר. חלק מחיישני המיואונים (TGC ו-RPC), יחד עם המידע שמגיע מהקלורימטרים, נועדו לספק טריגר (trigger) לאטלס. הטריגר אמור להחליט תוך זמן קצר אם אירוע התנגשות ספציפי מכיל מידע מעניין ויש טעם לשמור אותו בזיכרון, או שמא עדיף למחוק אותו ולפנות את הזיכרון לאירועים אחרים. הטריגר מורכב משלושה שלבים, כשהראשון מיושם ב[[חומרה]]. ישראל הייתה שותפה בתכנון מנגנון הטריגר של אטלס.
שורה 129:
[[ניסוי CMS]] {{כ}} (Compact Muon Solenoid){{הערה|1=[http://cms.cern.ch/ האתר של ניסוי CMS]}} הוא אחד משני הניסויים הגדולים של LHC. הניסוי בנוי סביב אחת מנקודות האינטראקציה של המאיץ וממוקם בצרפת, סמוך לגבול עם שווייץ. גודלו דומה לגודלו של ניסוי ATLAS ומטרותיו זהות. ההחלטה לבנות שני ניסויים בעלי אותן מטרות נועדה לספק אמצעי בדיקה נוסף במקרה של גילויים חשובים.
בדומה לאטלס, CMS מכיל ארבעה חלקים עיקריים:
*החלק הפנימי (tracker) הוא גלאי [[צורן|סיליקון]] שנועד למצוא מסלולים של חלקיקים טעונים. הוא בנוי משתי שכבות הנבדלות בגודל הגלאים. גלאי הסיליקון בשכבה הפנימית קטנים יותר על מנת לאפשר רזולוציה גבוהה בקרבת נקודת האינטראקציה, היכן שכמות החלקיקים ליחידת נפח צפויה להיות גדולה יותר.
*קלורימטר אלקטרומגנטי שנועד למדוד אנרגיה של [[פוטון|פוטונים]], [[אלקטרון|אלקטרונים]] ו[[פוזיטרון|פוזיטרונים]]. הקלורימטר מורכב מ[[סינטילטור]]ים [[גביש]]יים, שעשויים בעיקר מ[[עופרת]] [[טונגסטן|טונגסטט]] (PbWO<sub>4</sub>). הסינטילטורים מייצרים [[פוטון|פוטונים]] כתוצאה ממעבר חלקיקים אנרגטיים דרכם. הפוטונים נאספים על ידי [[פוטודיודה|פוטודיודות]].
*קלורימטר האדרוני שנועד למדוד אנרגיה של [[האדרון|האדרונים]]. הקלורימטר ההאדרוני בנוי משכבות של מתכת, שבה החלקיקים מגיבים עם החומר, וסינטילטורים. האור שמיוצר על ידי הסינטילטורים נאסף בעזרת פוטודיודות.
שורה 165:
|-
| פברואר [[1988]] || השלמת חציבת המנהרה || || || מנהרה בהיקף 27 ק"מ נחצבה במסגרת [[מאיץ LEP]]
|-
| [[1994]] || אישור הפרויקט || || || המאיץ הגדול, המורכב והיקר בהיסטוריה
|-
| [[10 בספטמבר]] [[2008]] || הפעלת המאיץ || || || הואצה אלומת [[פרוטון|פרוטונים]] בכיוון אחד, לצורך בדיקה בלבד (ללא התנגשות)
|-
| [[19 בספטמבר]] [[2008]] || תקלה גורמת להתחממות המגנטים הדיפוליים || || || דליפת הליום גורמת להשבתת המאיץ עד 21 בנובמבר 2009
|-
| [[21 בנובמבר]] [[2009]] || השלמת התיקון לאחר דליפת ההליום|| || ||
|-
| מרץ [[2010]] || הפעלה באנרגיה של 3.5 טרה אלקטרון וולט לאלומה|| || אנרגיית שיא במעבדה || מקסימום אנרגיה לפני כן 0.98 טרה אלקטרון וולט במעבדות פרמי בשיקגו
|-
| [[7 בנובמבר]] [[2010]] || הנגשת שני יונים תוך כדי יצירת [[פלזמת קווארקים-גלואונים]] בטמפרטורה של 10 טריליון מעלות וחיקוי המצב ששרר אחר המפץ הגדול|| || הטמפרטורות והצפיפויות הגבוהות ביותר שהושגו מעולם בניסוי כלשהו{{הערה|{{הידען|אבי בליזובסקי|עוד נקודת ציון במאיץ ההדרונים הגדול LHC: חיקוי הרגע שלאחר המפץ הגדול|lhc-ion-clash-0911107|9 בנובמבר 2010}}}}||
|-
| נובמבר [[2010]] || יצירת אנטי מימן || || הפעם הראשונה שמדענים מצליחים לבודד אטומים של אנטי חומר, ללכוד אותם ולשמרם למספר חלקי [[שנייה]]{{הערה|1={{כ}}[http://www.haaretz.co.il/1.1230795 הישג למדענים: הצליחו לבודד לראשונה אטומים של אנטי-חומר], באתר [[הארץ]]}} ||
| |||