A importância do controle de temperatura no teste do colimador no CERN
18/07/2023 - 11:23
O Grande Colisor de Hádrons no CERN está atualmente envolvido em um amplo programa de renovação. Um componente central deste projeto é o desenvolvimento de novos colimadores, componentes altamente sensíveis que são responsáveis por capturar partículas que se desviam do feixe. Para garantir o desempenho e a confiabilidade ideais desses colimadores, é necessário um controle preciso da temperatura durante os testes. Para isso, o CERN utiliza um chiller FL4006 especialmente modificado da JULABO.
FL 4006 modificado na bancada de teste de colimador
O papel de um acelerador de partículas e seus colimadores
Para entender melhor a importância do controle de temperatura no teste de colimadores, é importante entender o princípio básico de funcionamento de um acelerador de partículas e o papel essencial que os colimadores desempenham nele. Os aceleradores são usados para acelerar partículas subatômicas a altas velocidades e fazer com que elas causem colisões. Essas colisões permitem que os cientistas explorem as forças e os blocos de construção fundamentais da natureza, obtenham novos conhecimentos sobre o universo e expandam nossos conhecimentos básicos sobre o mundo ao nosso redor. As partículas são conduzidas por um campo magnético no acelerador e focalizadas, formando um feixe em toda a volta no anel do acelerador.
O Grande Colisor de Hádrons (LHC) é o maior e mais poderoso acelerador de partículas do mundo. Com uma extensão de 27 km, seu anel fica abaixo do solo na região da fronteira entre a França e a Suíça. A operação do LHC é realizada pelo CERN, o centro da Organização Européia para Pesquisa Nuclear, que ao mesmo tempo é o maior laboratório do mundo para a física de partículas.
Os colimadores atuam como medidas de segurança importantes para a retenção de partículas que se desviam da trajetória do feixe pretendida. As partículas divergentes representam riscos, tanto para os componentes do acelerador quanto para o pessoal. Os colimadores absorvem essas partículas cruzadas, protegendo o restante do sistema. Portanto, um teste abrangente é essencial para garantir a eficiência e a confiabilidade dos colimadores.
Controle de temperatura durante o teste de colimadores
Atualmente, o Grande Colisor de Hádrons e seus colimadores estão sendo totalmente revisados e atualizados para o mais atual estado da tecnologia, a fim de expandir suas capacidades para futuros experimentos e descobertas. Neste processo, os colimadores são cuidadosamente testados para garantir resultados precisos e desempenho confiável. Uma parte importante desses testes é o controle de temperatura: O controle preciso da temperatura e a execução de ciclos de temperatura permitem que os pesquisadores avaliem a reação de colimadores às flutuações térmicas e meçam as propriedades de condutividade térmica. Isso permite uma verificação abrangente da capacidade dos colimadores de lidar com as mudanças de temperatura e direcionar o calor de forma eficaz para garantir sua confiabilidade e eficiência na captura de partículas difundidas do feixe.
Solução especial JULABO para o teste de colimadores
Válvulas de controle de vazão e medidores
Solução personalizada da JULABO para o controle de temperatura
O CERN decidiu adquirir a tecnologia de controle térmico da JULABO para os testes de colimadores. Como líder no fornecimento de soluções precisas de controle de temperatura, com as nossas Business Unit Solutions, nós modificamos um chiller FL 4006 em um caso concreto de utilização, para que ele possa oferecer os desempenhos ideais para os testes de colimadores: equipada com um aquecedor elétrico, esta unidade de controle de temperatura possui dois medidores de vazão e válvulas de controle, quatro sensores de temperatura e quatro sensores de pressão. Perfeitamente integrada à estrutura de teste e controlada pelo sistema de ordem superior (PLC) do CERN, esta solução da JULABO garante um monitoramento e controle cuidadosos dos ciclos de temperatura no processo de teste do colimador.