2008-09-24

LHC 的小意外成了大麻煩

Small accidents mean big trouble for supercollider
http://www.physorg.com/news141278719.html

September 22, 2008

美聯社 -- 科學家預期他們用來擊毀原子的這個龐大的、複雜的機器中會有啟動小故障。不過,科學家在週日表示,這個世上最大粒子對撞機的獨特特性,意謂著小小的電氣連接的熔融,可能會使這個開創性的研究延宕到明年。

因為 LHC(大強子對撞機,Large Hadron Collider)在接近絕對零度下運作 -- 比外太空還要冷 -- 受損區域必須加熱到人類可以工作的溫度。那得花大約一個月的時間。接著,它必須再花另一個月重新冷卻。

結果,這個設備在冬天計畫性關閉以節省電力成本之前,可能都無法再度運作。這表示上週五的熔毀可能會將高能粒子的對撞 -- 這部機器的終極目標 -- 推遲到 2009 年。

"但願我們能在 2009 年前幾個月上線,並快速達到滿載,這樣就長遠來說,也許不會導致這個物理計畫有規模這麼大的延誤," Seth Zenz,加州大學畢業生,寫在美國物理學家於 CERN 工作的網站上。

"然而,那顯然是個短期的、令人掃興的事,而且錯失了良機," 他寫道。

CERN 發言人 James Gillies 表示,維修作業將持續到靠近通常的冬季關閉時間,也就是 11 月底。現在有某些討論表示新設備能在整個冬季運作,但目前還沒有任何決定,他說。

上週五連接二磁鐵的線路的熔化,只會花幾天的時間在小型的室溫加速器上修補,那已用了幾十年,Gillies 說。

Gillies 說粒子加速器所使用的超導設備與位於芝加哥外 Fermilab 的以及紐約州 Brookhaven 國家實驗室的,在啟動時都有類似的問題,但在那之後就運作相當順暢。

"一旦它們適應之後,它們看來就會相當穩定," Gillies 說。

在 9/10 對撞機開始運作時,來自於原子核的質子束,首次在隧道中以順時針方向,透過消防水帶般大小的管道以(近乎)光的速度發射。接著質子束在逆時針的管道中被發射。

Jos Engelen,CERN 的首席科官員以及 CERN 副主任表示,這次啟動證明 了 LHC 能處理複雜的運作。

"我們正好在硬體準備服役的最後時刻,於一個特殊的連接中遇到了一個缺點," Engelen 透過 e-mail 表示。"它很牢固,不過那還是會發生。我們將進行維修並重新開始這個相當成功的加速器的運作。"

大約在這個對撞機啟動 36 小時候,一個變壓器在寒冷區域外故障。那已修復,而且這部機器在它被關閉一週後已準備再度開始。

但 LHC 的目標 -- 粉碎質子以揭露更多有關這些最微小的粒子,如何首度被創造出來 -- 仍有數週之遙,因為該設備必須要在火力全開下,逐步攜往更高的能量可能性。"

"那是 LHC 在運作之前要在高電流下被測試的最後一圈," Gillies 說。"在機器中的線路之間有相當多的連接。它們全都得要完善,這樣它們才不會停止超導性,而所發生的顯然是這個連接不再具有超導性。"

沒了超導性,電阻會出現在線路中,導致它們過熱,他解釋。

"這是我們以為所發生的事," Gillies 說。"這一部份的導線被加熱、融化,並導致機器故障。"

Gillies 說,專家已經進入這個位於瑞士--法國邊界、 27 公里長的環型隧道以檢查損害。

"到了星期一,我猜我們將知道更多," 他說。

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fsj 提到...

大型強子對撞機全球網格啟用 台灣扮要角

中央社 2008-10-04

(中央社記者周盈成日內瓦三日專電)位於日內瓦的歐洲粒子物理研究中心(CERN)今天舉行大型強子對撞機(LHC) 全球網格啟用典禮。台灣也扮演重要角色的這套系統不只用於尖端科學,也被認為將比網路更進一步改變人們的生活。

台灣中央研究院是這套系統全球十一個「第一層(tier 1)」中心裡的亞洲唯一。中研院副院長劉兆漢和國家科學委員會主任委員李羅權透過視訊在典禮上發言。劉兆漢說,就如同過去CERN發展出來的全球網路改變了人們工作、玩樂和社交的方式,全球網格可望在接下來五十年對人類社會產生更大的影響。

李羅權則表示,台灣很高興在全球網格建立起來的新區域合作中,扮演積極的角色。

位於瑞士、法國交界處地下二十七公里長環形隧道內的LHC 是有史以來最強大的粒子加速器,科學家希望藉由質子的光速對撞,找出當前物理學標準模型中還未被觀測到的「希格斯粒子」,以及了解宇宙誕生之謎。

而「全球LHC電算網格(LCG)」系統就是為了處理粒子對撞實驗產生的龐大資料而建立,可高效共用全球各地電腦計算資源。CERN指出,這個系統共有三十三國合作,資料從CERN傳遞到全球十一個第一層中心、再到一百四十多個第二層及第三層的中心。

LCG 計畫主持人柏德指出,這套系統將可每天例行處理二十五萬件工作,高峰時每天可以達到五十萬件。而所謂的一件工作,可能是單一的高效能處理器要花上數小時到數天的計算。

柏德強調,LCG的貢獻遠超過LHC粒子對撞實驗的範疇。對於許多領域的科學家和研究計畫,網格都是解決龐大資料處理和分析的方案。

九月十日開始成功運作的LHC, 在九天後即發生故障,預計明天春才能重新啟動。CERN指出,目前尚未有真正的對撞資料可供處理分析,今天的網格系統啟用典禮是一項慶祝儀式。

今天的典禮上,除了所有十一個第一層中心外,包含中國科學院高能物理研究所等少數幾個第二層中心也透過視訊和會場連線。

fsj 提到...

重設保護系統 LHC 延至明夏恢復運轉

◆ 歐洲故障大型強子對撞機 延至明夏恢復運轉

中央社 2008-12-06

(中央社記者周盈成日內瓦5日專電)歐洲粒子物理研究中心(CERN)今天宣布,9月啟動後不久就損壞停擺的大型強子對撞機(LHC),明年夏天才能再恢復運轉,比之前預估的春天更延後。

在今天發布的新聞稿中,CERN秘書長埃馬爾(Robert Aymar)說:「CERN當前的首要任務,就是在合理範圍內盡早提供實驗的對撞資料,而這將是在2009年夏天。」

LHC位在日內瓦郊區瑞士與法國邊界地下27公里長的環形隧道中,能把質子或鉛離子在真空管道內加速到接近光速,讓它們在四具偵測器內迎面對撞,科學家希望藉著偵測對撞後的現象,了解宇宙起源之謎。

CERN表示,最新報告證實了先前的診斷,事故原因是兩組電磁鐵間的電力連結故障,導致機件損壞,低溫的液態氦洩漏到隧道中。LHC在9月10日啟動,19日即發生這起事故。

CERN指出,經詳細調查,工程師已找出預防類似事件再發生的方法,並設計新的保護系統。

為此,有53組電磁鐵必須拆卸下來清理或修復,這項工作已在進行中,目前預估磁鐵的重新安裝要到明年3月底才能完成,而系統再度冷卻到接近絕對零度並準備好進行測試,預計要到6月底。

9月事故發生後數天,CERN曾表示預計LHC在明年春可恢復運轉。