10 lutego 2022 roku CERN poinformował, że w akceleratorze Linac4, będącym częścią kompleksu akceleratorowego LHC, pojawiła się pierwsza wiązka protonów. Jest to jeden z etapów przygotowywania całego kompleksu do ponownego rozruchu po tzw. Long Shutdown 2, trwającym od 2019 roku. Część struktur przyspieszających akceleratora została wykonana w NCBJ.

Linac4, 86-metrowy akcelerator liniowy, stanowi nowe źródło wiązek protonów w kompleksie akceleratorowym LHC. W 2020 roku zastąpił poprzedni akcelerator Linac2, który pracował od 1978 roku i rozpędzał jony wodoru do energii 50 MeV. Nowy akcelerator jest w stanie nadać protonom energię kinetyczną 160 MeV. W połączeniu ze zwiększoną gęstością paczek rozpędzanych cząstek, pozwala to na uzyskanie większej liczby zderzeń o większych energiach.

Energia cząstek podróżujących przez akcelerator Linac4 zwiększana jest stopniowo dzięki czterem różnym rodzajom struktury przyspieszających. Ostatni etap przyspieszania, od energii 102 MeV do 160 MeV, zachodzi w tzw. strukturach akceleracyjnych modu Pi (Pi-Mode Accelerating Structures, PIMS). Główne elementy tych struktur zostały zbudowane w Narodowym Centrum Badań Jądrowych, co wymagało ogromnych kompetencji ze względu na konieczną precyzję wykonania. Poza 12 strukturami przyspieszającymi, wkład naukowców NCBJ w budowę Linaca4 zawierał również tzw. buncher, strukturę, która odpowiada za grupowanie cząstek w paczki, rozpędzane następnie w dalszych układach akceleratora.

Pojawienie się wiązki oznacza, że CERN wchodzi w ostatni etap przygotowań przed ponownym uruchomieniem kompleksu Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC) i następnego okresu zbierania danych eksperymentalnych, tzw. Run 3. W najbliższych miesiącach przeprowadzane będą testy w kolejnych układach.

Więcej informacji o akceleratorze Linac4 i naszym wkładzie w jego budowę można znaleźć w artykule z okazji jego inauguracji:

www.ncbj.gov.pl/aktualnosci/cern-odbyla-sie-uroczystosc-inauguracji-akceleratora-linac-4