Большой адронный коллайдер (БАК) протянулся на 27 км и полагается на тысячи магнитов разных типов — диполи, квадруполи, секступоли, октуполи, декаполи и т. д. — чтобы направлять и контролировать пучки частиц. Каждый тип выполняет узкоспециализированную задачу, примерно как чрезвычайно дорогой и криогенно охлаждённый офис, где у каждого очень конкретная работа и никому нельзя трогать термостат.

Некоторые из самых важных известны как внутренние триплеты. Эти группы из трёх квадрупольных магнитов (отсюда и название, что хотя бы избавляет всех от лишнего совещания) расположены по обе стороны от четырёх основных экспериментов БАК. Их задача — сфокусировать пучки частиц как можно плотнее непосредственно перед тем, как частицы столкнутся внутри детекторов.

Чем плотнее «сжаты» пучки, тем выше шанс, что частицы столкнутся. Это делает внутренние триплеты незаменимыми для повышения светимости БАК, то есть числа столкновений, происходящих за данный период времени. Больше светимости — больше столкновений, больше данных для анализа исследователями. Короче: сильнее сжимай, больше аварий, больше узнаёшь о вселенной. Физика — это просто машинки на автодроме, только с лучшим финансированием.

Значительная часть будущего проекта HL-LHC (High-Luminosity LHC, БАК высокой светимости) involves замену существующих внутренних триплетов на гораздо более мощное поколение магнитов.

Работы ведутся во время третьего длительного останова (LS3). Недавно бригады разрезали первое межмагнитное соединение, формально начав операцию по замене. Генеральный директор ЦЕРН Марк Томсон также посетил точку 1 БАК (эксперимент ATLAS), чтобы отметить эту веху, предположительно чтобы одобрительно кивнуть на очень большой провод, который перерезают.

«Замена этих магнитов новыми внутренними триплетами HL-LHC критически важна для предстоящих лет высокой светимости. Первый квадруполь новых триплетов должен прибыть в туннель в начале 2029 года. Всего будет установлено 16 криостатов и 28 криосборок — это масштабная задача», — поясняет Жан-Филипп Ток, руководитель координационной команды LS3.

Новые внутренние триплеты — результат многолетних исследований и разработок. Они представляют собой крупный технологический прорыв по сравнению с ниобий-титановыми магнитами, currently работающими внутри БАК.

Вместо ниобий-титана в модернизированных магнитах используются сверхпроводящие обмотки из ниобий-олова. Это позволяет им создавать магнитные поля до 11,3 тесла — примерно на 40% сильнее полей, производимых текущими магнитами. Для справки: это очень много тесла, и нет, зарядить от них телефон всё ещё нельзя.

Новое оборудование будет установлено вокруг экспериментов ATLAS и CMS, где повышенная частота столкновений будет особенно важна.

ALICE и LHCb работают иначе и преследуют другие физические программы, поэтому им не нужно такое же увеличение мгновенной светимости. Их существующие внутренние триплеты могут остаться на месте. Однако эти магниты всё равно модернизируют, чтобы оба эксперимента могли воспользоваться общим повышением светимости — потому что в ЦЕРН никого не оставляют без апгрейда.

С 7 сентября команды ЦЕРН демонтируют участки коллайдера по обе стороны от ATLAS и CMS. Цель — извлечь 28 сверхпроводящих магнитов (включая внутренние триплеты), которые планируется заменить.

Операция знаменует конец эпохи для оборудования, которое было частью БАК с момента его строительства.

«Сегодняшнее событие — важная веха для ЦЕРН, особенно для команды проекта HL-LHC. Нынешние внутренние триплеты восходят ко времени строительства БАК и были установлены в машину между 2005 и 2007 годами. После почти двадцати лет работы они уступят место новому поколению ещё более мощных магнитов. Поистине замечательно наблюдать такую передачу эстафеты от одного поколения инноваций к следующему», — говорит Маркус Церлаут, руководитель проекта HL-LHC.

Так что прощайте, внутренние триплеты 2005–2007 годов, которые почти два десятилетия фокусировали пучки и ни разу не спросили f