giovedì 21 novembre 2013

RECORD DI 13.5 TESLA PER I NUOVI MAGNETI DI LHC

by Francesca.Scianitti@lnf.infn.it (Francesca Scianitti)
Numerosi progetti sono impegnati in questi mesi al CERN per l’ottimizzazione di LHC in vista della ripresa prevista per il 2015. Tra questi SMC (Short Model Coil) collauda nuove tecnologie per i magneti di LHC con l’obiettivo di consentire agli ingegneri di costruire magneti sempre più potenti. Oltre a implementare le prestazioni di LHC, la tecnologia sviluppata aprirà nuove possibilità per gli acceleratori del futuro. Ad oggi, LHC utilizza magneti superconduttori di niobio-titanio sia per curvare che per focalizzare i fasci di protoni nella loro corsa all’interno del tunnel di LHC. Questi magneti, tuttavia, non sono sufficientemente potenti per sostenere l’energia e il livello di messa a fuoco che caratterizzeranno la nuova fase di attività di LHC. Per ovviare a questo limite, il progetto SMC sta lavorando sull'utilizzo di un materiale superconduttore diverso, il niobio-stagno, in grado di generare un campo magnetico di 15-20 tesla, più del 50% più intenso di quello ottenibile con la tecnologia di niobio-titanio esistente. I vantaggi di questo materiale sono noti da tempo, ma il suo utilizzo negli acceleratori è stato limitato fino a oggi dalle altissime temperature richieste per la sua lavorazione. Affinché manifesti proprietà superconduttive, infatti, il niobio-titanio deve subire un trattamento termico a temperature di circa 650 °C, il che lo rende estremamente fragile. Recentemente, i test sui nuovi magneti hanno ottenuto il valore record di 13.5 tesla per il campo magnetico, secondo solo al record mondiale di 16.1 tesla, ottenuto al Lawrence Berkeley National Laboratory. L’ulteriore sviluppo della tecnica di lavorazione del niobio-stagno, da completare entro i prossimi 10 anni, consentirà di costruire magneti sempre più resistenti, ottenendo fasci sempre più sottili in corrispondenza dei punti di collisione di LHC e aumentando conseguentemente il numero di collisioni prodotte ogni secondo e il numero di dati utili agli esperimenti.