Giovedì 13 Maggio 2010 15:30

INTENSITA' E BUNCH : UN FINE SETTIMANA DI FUOCO

Si preparano i fuochi pirotecnici per il fine settimana al CERN: mentre LHC annuncia il raggiungimento del mezzo miliardo di collisioni, si stanno creando le condizioni per aumentare sia l'intensità dei fasci di particelle (il numero di protoni per ogni pacchetto, "bunch", lanciato nel fascio) sia la quantità di "bunch" per ogni fascio. In queste ore di giovedì 13 maggio infatti si stanno mettendo a punto le fasi finali del setting di protezione e si sta rendendo sempre più precisa la sensibilità dei BPM, i Bunch Position Monitor. Questi ultimi permetteranno di stringere i collimatori dei fasci man mano che i fasci aumentano di energia (e si fanno più stretti). Tutto questo dovrebbe portare ad avere per la prima volta fasci a 3,5 TeV composti da 100 miliardi di protoni. Fasci che comprendono, anche qui per la prima volta, 4 bunch (il traguardo dovrebbe essere raggiunto nella notte tra venerdì 14 e sabato 15) e infine 6 bunch (tra sabato 15 e domenica 16 maggio). "Andiamo avanti bene, ma sempre con i piedi di piombo per evitare di fare errori gravi", spiega Mirko Pojer nella sala di controllo di LHC.

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Lunedì 17 Maggio 2010 19:17

IN TRE GIORNI PIU’ CHE RADDOPPIATI I DATI

L'espermiento Cms

Weekend intenso e di grandi risultati a Ginevra. In un solo finesettimana è più che raddoppiata tutta la statistica raccolta dagli esperimenti di Lhc da fine marzo, ovvero in circa un mese e mezzo. “ Fino a giovedì avevamo raccolto tra i 3 e i 4 inversi nanobarn (L’inverso nanobarn è l’unità di misura della luminosità integrata). – racconta Guido Tonelli, portavoce dell’esperimento CMS – Da venerdì a questa mattina, in soli tre giorni, i dati sono più che raddoppiati. La macchina, come da programma, continua a fare progressi e sta migliorando la luminosità. Sempre nel finesettimana c’è stato un test a 6 bunch e si è raggiunta una luminosità di 1.2e11.

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Martedì 18 Maggio 2010 18:03

SEMPRE PIU' INTENSITA', NELLA STABILITA'

Si sta salendo sempre più intensità nella macchina di LHC. Il valore nominale di un singolo "pacchetto" di protoni (il "bunch") sta arrivando a superare i 100 miliardi di particelle. Anche la luminosità sta aumentando. "Il nostro compito principale adesso è fare i test per verificare la stabilità della macchina nel momento in cui i fasci diventano sempre più intensi", spiega Gianluca Arduini, uno dei coordinatori della macchina. E i test per ora dicono che la stabilità c'è. Le stime messe a punto anni fa in fase di design sono rispettate. Il fascio, o meglio i suoi campi magnetici, interagisce con i collimatori e con la camera a vuoto. "Sente" di non essere in un ambiente libero ma "reagisce" come i tecnici avevano previsto. Stanno andando meglio anche i problemi legati alla criogenia. Per alcune impurità presenti nell'elio, ci sono filtri che, nel settore 3-4, ogni tanto si bloccano. Ma si è visto che, riscaldandoli leggermente ogni tre settimane circa, rilasciano queste impurità e tornano a funzionare bene.

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Mercoledì 19 Maggio 2010 18:35

PRIME, PICCOLE SORPRESE

I fisici degli esperimenti stanno aspettando l’aumento della luminosità di LHC per osservare nuove particelle, ma nel frattempo aggiornano le previsioni per i processi “standard”. In queste settimane di prime collisioni a 7 TeV (quindi a una energia mai raggiunta prima) e a bassa luminosità, infatti, possono vedere se i modelli di fisica adronica elaborati per questa fase sono esatti o vanno corretti. “Man mano che registriamo eventi ci accorgiamo che i modelli adronici hanno bisogno di correzioni – spiega Marcella Diemoz, responsabile INFN dell’esperimento CMS – Per esempio vediamo che vengono prodotte più particelle cariche del previsto e con impulsi più alti”. Questo lavoro di revisione dei modelli è solo all’inizio, ma è interessantissimo. “Non è banale fare in modo che i modelli riproducano con accuratezza i dati osservati – spiega Marcella Diemoz – Ma è indispensabile. Perché mettere a punto le previsioni e capire come si discostano dall’osservato permetterà di rendere ancora più precisi i modelli e di prepararci a quello che verrà quando avremo la luminosità massima. Insomma, aggiornare i modelli che descrivono la fisica “standard”oggi per capire di avere davvero fatto una scoperta domani”.

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Giovedì 20 Maggio 2010 18:02

FILTRI DA PULIRE. A 193 GRADI SOTTO ZERO

Oggi, 20 maggio, la macchina di LHC si è fermata per ripulire un grosso filtro. Il suo blocco, infatti, impediva quasi del tutto l'afflusso di elio liquido a tutta la linea criogenica dell'acelerdatore. Impedendo quindi il raffreddamento adeguato dei magneti. Si trova nel settore 45 ed è il filtro della QURC. E' l'unico filtro che collega il tunnel con il compressore freddo che si trova più in basso. Si tratta di un filtro conico alto circa 60 centimetri e con un diametro nella parte piú larga di 30 centimetri. Questo filtro si è intasato a cusa di impurità presenti nell'elio, che provocano la formazione di ghiaccio. In un processo che dura circa 24 ore, il filtro viene scaldato fino a 80 gradi Kelvin (circa 193 gradi celsius sotto lo zero) in modo da far evaporare il ghiaccio, quindi, una volta ripulito, viene riportato ad una temperatura più bassa. Domani, 21 maggio, la macchina dovrebbe ripartire.

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Venerdì 21 Maggio 2010 16:54

QUASI A 10000 COLLISIONI AL SECONDO

Collisioni a 7 Tev registrate dall' esperimento Alice

La fame di dati dei fisici degli esperimenti di Lhc comincerà a essere placata questo fine settimana. Dopo i testi dei giorni scorsi dovrebbe infatti crescere ulteriormente l’intensità dei fasci, arrivando fino a 13 bunch (ovvero 13 pacchetti di particelle) per fascio. “Questo aumento del numero di bunch – afferma Federico Antinori della collaborazione Alice - farà crescere di dieci volte la luminosità rispetto all’ultima presa dati. Se tutto va bene potremo avere così fino a 10000 eventi al secondo.” A questo regime gli esperimenti continueranno a lavorare in minimum bias, senza cioè applicare particolari selezioni al tipo di eventi che vengono registrati. “Ancora non sono rilevanti le differenze di impostazione dei vari esperimenti – conclude Antinori - e guardiamo tutti alla stessa fisica. Non mancano però le sorprese, poiché ad energie così alte questi eventi non erano mai stati osservati. Ad esempio il numero di particelle prodotte nelle collisioni è più alto di quello che si prevedeva.”

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FINE SETTIMANA DIFFICILE. POI IL RECORD

Lunedì 24 Maggio 2010 15:12

sala di controllo a LHC

E' stato un fine settimana complicato per gli operatori i LHC. Venerdì 21 maggio si sono avuti problemi con il sistema di sicurezza QPS che bloccava i fasci di particelle. Nella notte tra venerdì e sabato si è riusciti finalmente a iniettare il fascio, ma il sistema di controllo delle orbite delle particelle ha fatto i capricci, attivandosi erroneamente mentre i fasci aumentavano l'energia (la fase di "ramp") e costringendo gli operatori a bloccarli. Solo alle 4 del mattino dei sabato si è riusciti ad avere fasci stabili e collisioni. Fino a mezzogiorno, quando sono iniziati problemi vari su convertitori, radiofrequenze, eccetera. Alle 20 di sabato si è riusciti a iniettare di nuovo il fascio e si è andati avanti per 6 ore. Domenica invece la macchina ha fatto i capricci e fino a questa mattina, lunedì 24 maggio, quando si è riusciti ad ottenere un grande risultato. Sono stati iniettati infatti fasci con 13 pacchetti di particelle, un record che coincide anche con il record di luminosità della macchina. "Situazioni del tipo di quelle registrate nel week end sono normali per una macchina così complessa - spiega Mirko Pojer, dalla sala di controllo di LHC - Con il precedente acceleratore, il LEP, solo alla fine, dopo anni di attività, si arrivò ad avere la macchina disponibile per la fisica per il 20 per cento del tempo. Oggi, con LHC, stiamo già per superare questo limite".

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DA CHICAGO UNA STAFFETTA CON LHC

Martedì 25 Maggio 2010 17:13

L'esperimento LHCB

Fermilab chiama LHC. Un esperimento al laboratorio di Chicago apre infatti nuove strade per le misure previste agli esperimenti dell’acceleratore di Ginevra. L’esperimento è DZero, e ha evidenziato un’asimmetria tra muoni e antimuoni prodotti nel decadimento dei mesoni B generati dalle collisioni di protoni e antiprotoni dell’accelleratore Tevatron. “Seppure con ridotta rilevanza statistica, la violazione della simmetria tra materia e antimateria indicata da DZero – afferma Franco Bedeschi dell’esperimento CDF del FermiLab –sarebbe in effetti significativamente maggiore di quella prevista dal Modello Standard, la teoria delle particelle elementari oggi unanimemente accettata dai fisici.” E incontra le attese degli scienziati, che sanno come la violazione prevista dal Modello Standard sia troppo piccola per spiegare perché nell’Universo primordiale la materia sia prevalsa sull’antimateria. “In passato altre misure complementari a questa di DZero hanno mostrato una sostanziale consistenza con le teorie note – continua Bedeschi – ed è quindi cruciale aumentarne sempre più la precisione. Questo potrebbe accadere, oltre che al Tevatron, grazie ad Lhc, dove l’energia delle collisioni è tale da far crescere notevolmente la produzione di mesoni B rispetto al Tevatron. In particolare è l’esperimento Lhcb il candidato migliore per fornirci nuove importanti indicazioni su una delle questioni più intriganti della fisica contemporanea.”

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IN 3 SETTIMANE, MILLE VOLTE PIU' LUMINOSA

Mercoledì 26 Maggio 2010 15:31

Il Globe al CERN

"In sole tre settimane la luminosità di LHC è cresciuta di un fattore mille. Sono stati fatti passi da gigante". Così commenta Lucio Rossi, responsabile del Gruppo Magneti, Criostati e Superconduttori dell'acceleratore di Ginevra, nel giorno in cui il Direttore Generale del CERN manda un messaggio di ringraziamento a tutto il personale per l'ottimo lavoro svolto . "In questi giorni - spiega Rossi - abbiamo aumentato l'intensità dei pacchetti di protoni, i bunch, che costituiscono i fasci. Siamo passati da bunch di 20 miliardi di particelle a quelli da 110 miliardi di particelle". I problemi ci sono stati, ovviamente, ma sono stati anche superati. "Ora occorre vedere come funzionerà esattamente il sistema di collimazione dell'acceleratore e gli altri sistemi con questo aumento dell'intensità dei bunch e con l'aumento dei bunch, che sono arrivati a 13 per fascio". Si sta intanto delineando il percorso da qui alla fine del 2011, quando la macchina si fermerà per essere preparata alla sua fase più "piena". Non si riuscirà a raggiungere l'intensità nominale di 2800 bunch da 110 miliardi di protoni per fascio. "La previsione è che si riuscirà ad avere il 40 per cento dell'intensità nominale per l'inizio del 2011 che corrisponde al 20 per cento della luminosità nominale. Ma sarà comunque un ottimo risultato", conclude Rossi.

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FINE SETTIMANA IN BLACK OUT. FERMI FINO A GIOVEDI

Lunedì 31 Maggio 2010 17:12

riparazioni a LHC

Un corto circuito ha messo in ginocchio LHC nel fine settimana tra il 28 e il 31 maggio. I fasci non sono ripartiti nemmeno dopo il week end: era stato programmato uno stop tecnico da lunedì 31 maggio a mercoledì 2 giugno. In queste ore centinaia di persone si alternano nella macchina per tutti i ritocchi tecnici programmati. Si riprenderà con un LHC più efficiente- soprattutto nel processo chiamato "ramp" di aumento dell'energia dei fasci - giovedì 3 giugno. Resta da dire dell'incidente che ha bloccato LHC nel week end. Nella notte tra venerdì 28 e sabato 29 maggio è bruciato un interruttore della linea a 18 kilovolt che alimenta la zona nord del CERN. Questo ha fatto scattare l'impianto di sicurezza e si è così bloccata la linea di distribuzione elettrica. Non si è potuto più mantenere la criogenia (cioè le bassissime temperature necessarie alla superconduttività) in quasi tutti i settori di LHC. Si è dovuto lavorare per tutto il week end per riportare la criogenia allo stato ottimale. Ma questo ha coinciso, appunto, con l'avvio dello stop programmato. Risultato finale: niente fasci e niente fisica. Se ne riparla nel prossimo fine settimana.

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LHC STA CORRENDO BENE

Martedì 01 Giugno 2010 17:21

Sergio Bertolucci, direttore per la ricerca e le tecnologie d'informazione del Cern

Un bilancio più che positivo. Non ha dubbi il Direttore di Ricerca del Cern, Sergio Bertolucci, a riguardo delle performance di LHC dalla ripartenza, lo scorso novembre, ad oggi. “Già dopo un paio di mesi – ci dice Bertolucci – siamo riusciti a calibrare i sistemi di sicurezza e protezione dell’apparato criogenico e del fascio, che ora funzionano in modo attivo ed efficace.” Superato questo passaggio cruciale, l’obiettivo è stato di far crescere e controllare la luminosità della macchina, ovvero il numero di collisioni al secondo prodotte all’incrocio dei fasci. “Per farlo – spiega Bertolucci – è necessario fare leva su tre parametri: il numero di particelle in ogni pacchetto o bunch; lo “strizzamento” dei fasci, che aumenta la probabilità di collisione dei protoni; e infine il numero di pacchetti sempre più ravvicinati che riusciamo iniettare in un singolo fascio. E su due di queste tre fronti siamo già molto vicini al traguardo.” E’ stato raggiunto infatti il record di 120 miliardi di protoni per bunch, che è l’obiettivo nominale dell’acceleratore e la focalizzazione dei fasci ha quintuplicato la luminosità. “Le prossime tappe saranno la stabilizzazione fasci con pacchetti alla massima densità e quindi aumentare il numero di bunch – continua Bertolucci - ma credo si possa essere ragionevolmente ottimisti." In questa fase inoltre ogni salto in avanti della luminosità consente agli esperimenti di raccogliere in pochi giorni più dati di tutti quelli registrati fino a quel momento. “Mantenendo questo ritmo di crescita della luminosità, già l’anno prossimo probabilmente avremo i primi assaggi di “nuova fisica”, a meno che impreviste e fortunate coincidenze non anticipino i tempi.”

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CRIOGENIA: RECUPERATI DUE SETTORI SU TRE

Giovedì 03 Giugno 2010 13:25

Installazione dei dipoli

E’ stata da poco recuperata la criogenia nel secondo dei tre settori dove si lavora per riportare la temperatura a 1.9 Kelvin (circa -271 gradi centigradi). “Manca adesso solo il settore 78 dove alcune celle hanno raggiunto la temperatura di 4 kelvin. – spiega Mirko Pojer, della sala controllo di LHC – C’è ancora del lavoro da fare e prevediamo di recuperare per questa sera. A quel punto procederemo a verificare il funzionamento dei vari sistemi per poi iniettare i fasci, se tutto va bene, durante la notte”. LHC è fermo da questo finesettimana quando un corto circuito ha arrestato la macchina, anticipando lo stop tecnico programmato dal 31 maggio al 2 giugno. Durante la pausa sono stati eseguiti gli interventi nel tunnel e ieri sera, 1 giugno, è stato fatto il test sui circuiti dei dipoli dove era stata apportata una modifica al sistema di estrazione del fascio.

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FINE SETTIMANA DIFFICILE. SI CAMBIA CALENDARIO

Lunedì 07 Giugno 2010 10:48

E' stato un fine settimana difficile, con numerosi stop dovuti a feedback negativi dalla macchina. Alla fine, si sono accumulati più di dieci giorni di stop reale, mentre il "technical stop" previsto per la settimana scorsa era solo di tre giorni. Nessuna meraviglia, del resto, tra i tecnici e i ricercatori. Dal momento che tutto è cominciato il 28 maggio con un black out, a cui si è poi aggiunto lo stop tecnico, la gente di LHC era preparata all'idea che la ripresa potesse essere complessa, "rognosa". E così è stato, con un susseguirsi di perdite di fascio durato fino a questa mattina, lunedì 7 giugno. Ora i tecnici stanno prendendo in considerazione l'ipotesi di diluire maggiormente nel tempo il calendario dei technical stop in modo da diminuire i momenti di pausa: passare cioè da uno stop al mese a uno ogni 45 giorni. Il problema è trovare un equilibrio nuovo tra le esigenze di manutenzione di una macchina così complessa e le richieste dei fisici. In ogni caso, si sta lavorando per riuscire a realizzare un nuovo record di intensità dei fasci per i prossimi dieci-quindici giorni. Si dovrebbe arrivare a pacchetti (i bunch) di particelle nel fascio costituiti da 100 miliardi di protoni.

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IN CORSO I TEST PER CRESCERE DI INTENSITA'

Martedì 08 Giugno 2010 17:47

Sala di controllo

Proseguono i controlli e i lavori di set up necessari per portare LHC a funzionare a più alta intensità e i fisici, al CERN, sembrano non dormire mai. Questa notte, 7 giugno, è trascorsa svolgendo test sulla strumentazione per misurare i diversi parametri del fascio. In particolare sono stati fatti test per il controllo dell’emittanza longitudinale, un parametro che serve per stabilizzare il fascio quando si cresce di intensità. Nella giornata di oggi, 8 giugno, c’è poi stato uno stop di circa 2 ore intorno all’ora di pranzo. La pausa si è resa necessaria per consentire un intervento nel tunnel e allineare un monitor che misura le “dimensioni trasverse “del fascio. “In questo momento la macchina viene fatta “preciclare” – spiega Gianluigi Arduini, uno dei coordinatori della macchina – fase che dovrebbe durare un’ora e mezza circa, poi si dovrebbero iniettare i fasci". Seguirà un secondo periodo di test che andrà avanti per tutta la serata.

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I DATI ARRIVANO AD ALTISSIMA VELOCITA'

Mercoledì 09 Giugno 2010 15:43

Tier 1 al CNAF di Bologna

I dati prodotti dalle collisioni a LHC stanno viaggiando ad altissima velocità e con grande efficienza nella comunità dei fisici del mondo. Grazie al sistema dei "Tier" che smistano i dati dal CERN (il Tier 0) alle strutture nazionali (Tier 1), a quelle regionali (Tier 2) e a quelle delle singole unità di ricerca (Tier 3), i dati che escono dai diversi esperimenti dell'acceleratore di Ginevra vengono messi a disposizione degli scienziati in poche ore: nel giro di uno-due giorni al massimo sono già al livello di Tier 2. "Ho partecipato a diversi esperimenti a livello internazionale e negli Stati Uniti - spiega Concezio Bozzi, INFN di Ferrara e coordinatore del comitato dei referee per il calcolo di LHC - ma non ho mai visto un sistema di calcolo diffuso che permetta di analizzare i dati in tempi così brevi". In questo momento, LHC "produce" una quantità di dati paragonabile a quella nominale. Il fatto che il sistema di calcolo distribuito abbia funzionato velocemente e senza intoppi in queste settimane è quindi di grande significato.

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