LHC Status

Status
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Und im Anschluss an diesen schönen Fill sollte es wohl noch schneller gehen - der Turnaround war 2 Stunden kurz.

Leider war das wieder ein Schuss in den Ofen - 5 Minuten nach 'stable beams' war auch schon wieder alles vorbei.

Ist halt immer noch sehr kapriziös diese Maschine ...

 

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LHC Status - LHC weiterhin auf Kurs

Die Produktionsrate der Kollisionen liegt soweit im geplanten Bereich. Eine vielzahl technischer Probleme führen zwar immer wieder zu "No-Beam" Situationen, andererseits gelingen immer öfters längere "Stable Beams"-Läufe weit über 12 Betriebsstunden (am 02.06.12 fast 23 Stunden!).

Am 19. Juni steht der zweite technische Stopp in diesem Jahr an. Danach folgen 6 Wochen Betrieb bis zum dritten technischen Stopp, welcher für die Vorbereitung der Proton-Blei Kollisionen genutzt wird. Ende Jahr geht der LHC dann in seine 20-monatige Updatephase (LS1). Sollte bis dahin die Higgsfrage noch nicht beantwortet sein und die Experimente dafür noch weitere Daten benötigen, könnte die LS1 Phase um 1-2 Monate verzögert werden.

Mit der geplanten Datenrate bis Ende Jahr sollten zwar genügend Daten vorliegen, aber die Gefahr, dass der LHC schwer beschädigt werden könnte und damit für längere Zeit ausfällt, ist jederzeit gegeben. Erst letzte Woche wurde in einem Test des LHC Beam dump Systems (LBDS) eine mögliche Fehlerquelle identifiziert, die einen Ausfall des LBDS provoziert hätte. Ein Ausfall des LBDS während der Stable Beams Phase hätte katastrophale Auswirkungen. Dann könnte die Energie von 120 Megajoule pro Strahl nicht mehr entsorgt werden. Früher oder später würde ein Verlust der Strahlkontrolle eintreten und einen enormen Schaden am Speicherring verursachen. Dies wäre in etwa vergleichbar mit einem Hochgeschwindigkeitszug der im LHC Tunnel bei Höchstgeschwindigkeit entgleist.

Die erste grosse Hochenergie-Konferenz in diesem Jahr rückt näher. Vom 4-11. Juli werden in Melbourne (Australien) an der ICHEP-Konferenz (International Conference on High Energy Physics) die neusten Resultate der Teilchenphysik vorgestellt. Am meisten mit Spannung erwartet werden natürlich die neuen Ergebnisse von ATLAS und CMS zur Higgsfrage - sein oder nicht sein. Die Präsentationen dafür beginnen am 7. Juli.


 
Zitat von P_E_T_E_R:
Zitat von Cloud:
Der Text und die Seite sind übrigens von mir. ;-)
Na wunderbar, dann sind wir hier ja erstklassig über den LHC Status unterrichtet!
Kein Problem. Und falls Schreibfehler oder sonstige ungereihmtheiten bemerkt werden, einfach sagen. Mir selbst fallen solche Dinge beim durchlesen meist nicht auf. Ist wohl sowas wie eine Betriebsblindheit.
 
Na dann, morgen um 9 Uhr gehts los. Selten war Physik so spannend und vielleicht werden wir morgen Zeuge einer Jahrhundert Entdeckung! Find ich cool dabei sein zu dürfen. Hat was von der ersten Landung auf dem Mond... find ich.
Hier noch mal der Link zum morgigen Livestream.
http://webcast.web.cern.ch/webcast/

Um es in den Worten von Obi Wan Kenobi zu sagen: "Möge der Stream nicht überlastet sein". ;-)
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo Peter,
und das heißt/ bedeutet jetzt was genau?

Gruß
Thorsten
 
Zitat von 47Tau:
und das heißt/ bedeutet jetzt was genau?
Am 4. Juli wurde die Signifikanz des Signals für jedes der beiden Experimente zu 5-Sigma angegeben. Die Wahrscheinlichkeit für eine rein zufällige statistische Schwankung beträgt dafür 1 / 1.744.278 oder 0,573 x 10^-6.

Particle physics uses a standard of "5 sigma" for the declaration of a discovery. At five-sigma there is only one chance in nearly two million that a random fluctuation would yield the result. This level of certainty prompted the announcement that a particle consistent with the Higgs boson has been discovered in two independent experiments at CERN.

Mit der seitdem verdreifachten Statistik reduziert sich der statistische Fehler um den Faktor 1/Wurzel(3) ~ 0,577, und bis zum Ende der diesjährigen Messperiode dann vermutlich auf weniger als die Hälfte. Damit dürfte dann kein Zweifel mehr an der Echtheit des Signals bestehen.

Eine andere Frage betrifft die Interpretation des Signals: derzeit verdichten sich die Hinweise darauf, dass es sich tatsächlich um das gesuchte Higgs Boson im Kontext vom sog. Standardmodell handelt.

Probable Higgs Boson Particle Just Plain 'Vanilla'

The newest findings indicate that not only is the particle probably the Higgs boson, but it is the basic version of the particle predicted by the dominant theory of particle physics, called the Standard Model.

Higgs: New ATLAS And CMS Results

... Today new results of Higgs searches have first been shown in Kyoto, at the Hadron Collider Physics conference ... Another nice measurement is the one of spin and parity of the state. The Higgs is expected to be a scalar particle: zero spin, positive parity. Having observed the diphoton decay implies that this new particle, if it is a single state decaying both into diphotons and ZZ pairs, has even spin. So a test is to see whether angular distributions are more compatible with the 0+ or 0- hypothesis. The separation between the two is provided by the angular distribution of the decay products. The data favor the 0+ one, with a CLs value of 0.024 disfavoring the 0- alternative.

 
Zitat von Ifrit:
aus dem Vanilla-Link:
The scientists have confirmed with more certainty that the Higgs-like particle has a mass between 125 to 126 times the mass of the proton, a unit called a gigaelectron volt (GeV).
Entweder die oder ich haben hier was falsch verstanden ?!
Tja, so ist das ja häufig, wenn Journalisten für eine vermeintlich leichter verständliche Darstellung, mal ein paar Zahlen auf- oder abrunden. Hier wird dem Leser dazu gleich eine verquere Defintion von GeV untergejubelt. Das geht nun wirklich gar nicht!

Korrekt wäre z.B. folgende Formulierung gewesen:

"... the Higgs-like particle has a mass between 125 to 126 Giga-Electronvolts (GeV), which is approximately the mass of 134 Protons."

Zur Klarstellung:

Masse vom Proton: (0,938 272 046 ± 0,000 000 021) GeV

Masse vom Higgs: (125,3 ± 0,4 (stat) ± 0,5 (sys)) GeV


wobei (stat) und (sys) statistische und systematische Fehlerquellen bezeichnen.

 
Guten Morgen, Peter,
Danke Dir für die Mühe...
Gruß
Thorsten
 
Es geht bald weiter am LHC . In den zurückliegenden zwei Jahren wurde die Maschine für einen Betrieb bei fast der doppelten Kollisionsenergie hochgerüstet, nämlich 6,5 + 6,5 = 13 TeV, vorher waren es 7 bis 8 TeV. Die supraleitenden Strahlführungsmagnete werden bereits mit flüssigem Helium auf 1,9 Kelvin gekühlt. Ab 23. März sollen wieder Protonen umlaufen, zunächst noch bei niedriger Energie. Kollisionen bei 13 TeV sind dann ab Mai/Juni vorgesehen:

CERN announces LHC restart schedule

LHC - Neustart für die Weltmaschine

Image Credit: CERN
 

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Nicht mehr ganz neu, aber im Jahresrückblick tauchen ja auch allerlei Kuriositäten auf:

Unfall am LHC Wiesel löst Kurzschluss am Teilchenbeschleuniger aus

Und was andere Nachrichten betrifft, lohnt sich immer ein Blick in den monatlichen CERN Courier
 
Neuigkeiten aus dem Teilchenzoo: (Ξ_cc)++

Neben den wohlbekannten Experimenten Atlas und CMS, die das Higgs gesucht und gefunden haben, gibt es noch weitere Experimente am LHC, insbesondere das LHCb-Experiment, welches primär die Physik von exotischen Mesonen und Baryonen mit B-Quarks untersucht, aber auch andere exotische Teilchen studiert. Jetzt wurde auch das sog. (Ξ_cc)++ Baryon gefunden, welches aus einem "Up" Quark und zwei "Charmed" Quarks besteht. Es hat die doppelte Ladung vom Proton und ist mit einer Masse von 3621 MeV/c² fast viermal so schwer:

The LHCb experiment is charmed to announce observation of a new particle with two heavy quarks

Die Lebensdauer dieses Teilchens aus der Familie der Xi-Baryonen beträgt nur ca. 500 fs (Femtosekunden), das reicht aber für eine nachweisbare Spurlänge von 50 bis 100 μm.

Observation of the doubly charmed baryon (Xi_cc)++

Spiegel
 
LHC Update

LHC achieves record luminosity

On Friday, the final beams of the 2017 proton run circulated in the LHC. The LHC has far exceeded its target for 2017. It has provided its two major experiments, ATLAS and CMS, with 50 inverse femtobarns of data, i.e. 5 billion million million collisions. The inverse femtobarn (fb-1) is the unit used to measure integrated luminosity, or the cumulative number of potential collisions over a given period.

The LHC will continue to operate for another two weeks for two special runs including a week for operation studies. The first special run will consist of carrying out proton collisions at 5.02 TeV (as opposed to the usual 13 TeV), the same energy as that planned for next year's lead-ion runs. This will enable physicists to collect data with protons, which they will then be able to compare with the lead-ion data.

The second special run, at very low luminosity, will provide data for the TOTEM and ATLAS/ALFA experiments. They study interactions called elastic scattering, where two protons merely change direction slightly when they interact, rather than colliding.

Finally, the operators will carry out a "machine development" campaign. Over a week, they will perform operating tests to improve the accelerator's performance still further (it can never be too good) and begin to prepare the High-Luminosity LHC, which will take over from the LHC after 2025.


Bleibt zu hoffen, dass sich der neue Perfomance Rekord der Maschine auch in den damit ermöglichten wissenschaftlichen Resultaten spiegeln wird.

Credit: CERN/LHC
 

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Re: LHC Update

Zitat von P_E_T_E_R:
Bleibt zu hoffen, dass sich der neue Perfomance Rekord der Maschine auch in den damit ermöglichten wissenschaftlichen Resultaten spiegeln wird.

geduld und frustrationstoleranz sind die zentralen eigenschaften, ohne die Sie in den experimentellen wissenschaften niemals erfolgreich sein werden

... so unser prof damals in der begruessungsansprache fuer erstsemester

gruss

Ingo
 
Re: LHC Update

Am 28. April 2018 wurde die diesjährige und einstweilen letzte Datennahme vor einem längeren Shutdown im Winter begonnen:

2018 data-taking run at the LHC

This is the last year with collisions before the LHC enters a period of hibernation until spring 2021, known as Long Shutdown 2, during which the machine and the experiments will be upgraded.

High-Luminosity LHC

Siehe dazu auch den Bericht vom Projektleiter Lucio Rossi im CERN-Courier vom Mai 2016 auf Seite 5: Viewpoint - The HL-LHC: a bright vision

und

Spiegel

Um die Luminosität, welche ein Maß für die Kollisionsrate ist, nochmal zu erhöhen, soll die Zahl der umlaufenden Protonen-Bunche vergrößert werden. Des weiteren wird auch die Feldstärke von supraleitenden Fokussiermagneten zu beiden Seiten der Kollisionspunkte mit Niob-Zinn-Technologie auf 12 Tesla angehoben, um den Strahlquerschnitt dort noch stärker zu komprimieren. Das ist eine gewaltige technische Herausforderung mit nicht unerheblichen Risiken.

Übrigens, immer lesenswert: die kostenlosen digitalen Ausgaben vom CERN Courier

 
Der diesjährige Messzyklus mit Proton-Proton Kollisionen am LHC dauerte bis zum 23. November. Danach gab es nochmal Kollisionen mit Blei-Ionen für vier Wochen. Am 3. Dezember endete dann die laufende Messperiode. Die Maschine bleibt nun für den ersten von zwei geplanten Upgrades für zwei Jahre lang abgeschaltet.

Die New York Times hat einen illustrativen Artikel dazu produziert:

It's Intermission for the Large Hadron Collider
 
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