Οι επιταχυντές του CERN είναι από τις πιo πολύπλοκες
μηχανές που έχουν ποτέ κατασκευαστεί. Ο LEP, ο μεγαλύτερος από αυτούς,
είναι κυκλικός με περιφέρεια 27 km. Εχει πάνω από 5000 εξαρτήματα
που κατευθύνουν και επιταχύνουν τις δέσμες των σωματιδίων. Γενικά, πάνω
από
10 000 παράμετροι παρακολουθούνται, ελέγχονται και συγχρονίζονται. Επιπλέον οι δέσμες σωματιδίων του LEP παράγονται μέσα από μια σειρά μικρότερων επιταχυντών, των οποίων τα συστήματα ελέγχου είναι συνδεδεμένα. Αυτή η πολυπλοκότητα τοποθετεί σήμερα το CERN στην πρώτη θέση ανάπτυξης των συστημάτων ελέγχου πραγματικού χρόνου (real-time). |
Τα πειράματα του LEP συσσωρεύουν πληροφορία από τους ανιχνευτές σωματιδίων με ρυθμό 0,5 εκατομμύρια bytes/s χρησιμοποιώντας πάνω από 250 000 κανάλια ανάγνωσης. Κάθε κανάλι βαθμονομείται ξεχωριστά με συνεχή on-line και off-line έλεγχο. Αλλά ακόμη και αυτό ακούγεται πολύ συντηρητικό, συγκρινόμενο με τους ανιχνευτές που έχουν προετοιμαστεί για τον διάδοχο του LEP, τον επιταχυντή LHC. Οι ανιχνευτές αυτοί θα συγκεντρώσουν τόση πληροφορία σε μία μόνο μέρα, όση συγκεντρώνει ο ανιχνευτής LEP σ' έναν ολόκληρο χρόνο, με ταχύτητα συλλογής πληροφορίας της τάξης των 10-100 εκατομμύρια bytes/s. |
Ο LHC θα χρησιμοποιήσει την τελευταία λέξη της τεχνολογίας σε τεράστια κλίμακα. 8000 υπεραγώγιμοι ηλεκτρομαγνήτες θα συγκρατούν τις δέσμες σε τροχιά. Ολόκληρος ο δακτύλιος των 27 km πρόκειται να ψυχθεί με 700 000 λίτρα υγρού ηλίου, σε μια θερμοκρασία των -271 βαθμών Κελσίου, καθιστώντας τον LHC την μεγαλύτερη υπεραγώγιμη εγκατάσταση παγκοσμίως. Συμβατικά υπεραγώγιμα καλώδια θα αποτελέσουν το σπείρωμα των μαγνητών, ενώ υπεραγωγοί υψηλής θερμοκρασίας θα μεταφέρουν ένα συνολικό ρεύμα 2 300 000 Α από σταθμούς ισχύος στους μαγνητικούς κρυοστάτες. |
Οι τεχνικές πολύ υψηλού κενού που αναπτύχθηκαν για πρώτη φορά στο CERN το 1970 θα φτάσουν στα όριά τους. Με σκοπό την αποφυγή συγκρούσεων μεταξύ των σωματιδίων της δέσμης και ατόμων αερίου, ο σωλήνας της δέσμης θα βρίσκεται σε κενό της τάξης του 10-10 torr (σ' αυτό το κενό, τα ηλεκτρόνια μπορούν να ταξιδεύουν για 3 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα χωρίς να συναντήσουν ούτε ένα μόριο αερίου). |
Οι ανιχνευτές σωματιδίων του LHC είναι τα ηλεκτρονικά μάτια του φυσικού. Παρακολουθούν τα θραύσματα που παράγονται από τη σύγκρουση των σωματιδίων. Αυτοί οι ανιχνευτές, με μέγεθος κτιριακού συγκροτήματος, αποτελούν εξαιρετικά σύνθετες, ακριβείς, και ευαίσθητες διατάξεις. Θα διαχειρίζονται τόσο μεγάλο όγκο πληροφοριών όσο τα τηλεπικοινωνιακά ευρωπαϊκά δίκτυα σήμερα, συλλέγοντας τα αποτελέσματα από 800 εκατομύρια συγκρούσεις πρωτονίων - αντιπρωτονίων το δευτερόλεπτο. Επίσης μερικά από τα φαινόμενα που οι φυσικοι θα ερευνήσουν είναι πολύ σπάνια, δηλαδή εμφανίζονται μια φορά σε 100 εκατομμύρια συγκρούσεις. Η διάκριση αυτών των ενδιαφερόντων φαινομένων απαιτεί νέες λύσεις σε θέματα ηλεκτρονικών υψηλής ταχύτητας. |