대형 강입자 충돌기(LHC)는 둘레 27km에 걸쳐 뻗어 있으며, 입자 빔을 조종하고 제어하기 위해 수천 개의 다양한 자석 - 이극자석, 사극자석, 육극자석, 팔극자석, 십극자석 등 - 에 의존한다. 각 유형은 마치 극도로 비싸고 극저온으로 냉각된 사무실처럼 특화된 임무를 수행하는데, 모든 사람이 매우 구체적인 역할을 맡고 있으며 아무도 온도 조절기를 건드릴 수 없다.

가장 중요한 것 중 일부는 내부 삼중자석(inner triplets)으로 알려져 있다. 이 세 개의 사극자석 그룹(이름 덕분에 최소한 회의 하나는 절약된다)은 LHC의 네 가지 주요 실험 양쪽에 위치한다. 그들의 임무는 입자가 검출기 내부에서 충돌하기 직전에 입자 빔을 가능한 한 tight하게 집속하는 것이다.

빔이 더 tight하게 "압축"될수록 입자가 충돌할 확률이 높아진다. 이는 내부 삼중자석이 LHC의 광도(luminosity), 즉 주어진 시간 동안 발생하는 충돌 횟수를 증가시키는 데 필수적임을 의미한다. 더 많은 광도는 더 많은 충돌을 의미하며, 연구자들에게 분석할 더 많은 데이터를 제공한다. 요컨대: 더 세게 짜내면, 더 많은 충돌을 얻고, 우주에 대해 더 많이 배운다. 물리학은 더 나은 자금 지원을 받은 범퍼카일 뿐이다.

미래의 고광도 LHC(HiLumi LHC) 프로젝트의 주요 부분은 기존 내부 삼중자석을 훨씬 더 강력한 차세대 자석으로 교체하는 것을 포함한다.

이 작업은 세 번째 장기 정지(LS3) 기간 동안 진행된다. 최근 작업팀이 첫 번째 자석 상호 연결부를 절단하여 공식적으로 교체 작업을 시작했다. CERN 사무총장 마크 톰슨도 이정표를 기념하기 위해 LHC 포인트 1(ATLAS 실험)을 방문했는데, 아마도 아주 큰 전선이 잘리는 것을 보며 만족스럽게 고개를 끄덕이기 위해서였을 것이다.

"이 자석들을 새로운 HiLumi LHC 내부 삼중자석으로 교체하는 것은 다가올 고광도 시대에 매우 중요합니다. 새로운 삼중자석의 첫 번째 사극자석은 2029년 초에 터널에 도착할 예정입니다. 총 16개의 극저온 항온조와 28개의 극저온 조립체가 설치될 것입니다 - 이는 대규모 작업입니다."라고 LS3 조정 팀장 장-필립 토크는 설명한다.

새로운 내부 삼중자석은 수년간의 연구 개발의 산물이다. 이들은 현재 LHC 내부에서 작동하는 니오븀-티타늄 자석보다 주요한 기술적 진보를 나타낸다.

니오븀-티타늄 대신, 업그레이드된 자석은 니오븀-주석 초전도 코일을 사용한다. 이를 통해 11.3테슬라에 달하는 자기장을 생성할 수 있으며, 이는 현재 자석이 생성하는 자기장보다 약 40% 더 강력하다. 참고로, 그것은 엄청난 양의 테슬라이며, 아니요, 여전히 그것으로 휴대폰을 충전할 수는 없다.

새 장비는 ATLAS와 CMS 실험 주변에 설치될 예정이며, 여기서 증가된 충돌률이 특히 중요할 것이다.

ALICE와 LHCb는 다르게 운영되고 다른 물리 프로그램을 추구하므로, 동일한 순간 광도 증가가 필요하지 않다. 따라서 기존 내부 삼중자석은 그대로 남을 수 있다. 그러나 그 자석들도 업그레이드되어 두 실험이 전체 광도 증가의 혜택을 받을 수 있도록 할 것이다 - 왜냐하면 CERN에서는 아무도 업그레이드에서 소외되지 않기 때문이다.

9월 7일 이후, CERN 팀은 ATLAS와 CMS 양쪽에서 충돌기의 일부를 해체해 왔다. 목표는 교체 예정인 28개의 초전도 자석(내부 삼중자석 포함)을 제거하는 것이다.

이 작업은 LHC 건설 이후부터 함께해 온 하드웨어의 한 시대의 끝을 의미한다.

"오늘의 사건은 CERN, 특히 HiLumi LHC 프로젝트 팀에게 중요한 이정표입니다. 현재의 내부 삼중자석은 LHC 건설 단계로 거슬러 올라가며 2005년에서 2007년 사이에 기계에 설치되었습니다. 거의 20년간 운영 후, 그들은 훨씬 더 강력한 자석의 새로운 세대에게 자리를 내줄 것입니다. 한 세대의 혁신에서 다음 세대로의 이러한 인계를 목격하는 것은 정말 놀라운 일입니다."라고 HiLumi LHC 프로젝트 리더 마르쿠스 제를라우트는 말한다.

그러니 2005-2007년의 내부 삼중자석들에게 작별을 고하자. 그들은 거의 20년 동안 빔을 집속했으며 단 한 번도 f