Crab Cavities fürs CERN

Wir haben Besuch! Es freut uns sehr, dass Amelia Edwards vom CERN einmal mehr bei uns ist. Amelia führt präzise Messungen an den letzten beiden sogenannten Crab Cavities durch, die hier bei RI im Rahmen des HighLumi-Upgrades des LHC gebaut werden.

Diese hochspezialisierten Komponenten spielen eine entscheidende Rolle für die Zukunft der Hochenergiephysik: Ab 2027 werden sie dafür sorgen, dass die beiden Protonenstrahlen im LHC frontal aufeinandertreffen – was die Luminosität maximiert, also die Menge an Informationen, welche die Forschenden aus dem Experiment gewinnen können. Das HighLumi-Upgrade soll die Luminosität im Vergleich zur aktuellen Konfiguration um den Faktor 10 steigern – und diese Cavities sind ein zentraler Bestandteil dieses Unterfangens.

Nach ihrer Fertigung vermisst Amelia gemeinsam mit unserem Team bei RI nun die elektrischen Felder in den Cavities, um sicherzustellen, dass sie den strengen mechanischen Toleranzen entsprechen und wie vorgesehen funktionieren.

Nach ihrem Aufenthalt bei RI werden die Cavities ihre Reise fortsetzen zum STFC im Vereinigten Königreich. Dort werden sie in einen Kryostaten integriert, damit sie schlussendlich auf ihre Betriebstemperatur abgekühlt werden können - auf ca. -275 °C.

Nach allen Maßstäben sind das also ziemlich coole Cavities!️

Bereit für ein paar Fun Facts?

Fun Fact 1: Die Protonen durchqueren diese Cavities mit 99,9999991 % der Lichtgeschwindigkeit. Das bedeutet, dass nur etwa 0,000.000.001 Sekunden Zeit bleibt, damit das elektrische Feld in der Cavity die Strahlrichtung der Protonen drehen kann.

Fun Fact 2: Warum sprechen wir eigentlich von „Crab-Cavities“?
Das elektrische Feld im Inneren der Cavities ist so ausgelegt, dass es dem Protonenstrahl einen seitlichen Impuls verleiht. Nach dem Verlassen der Cavity bewegt sich der Strahl also seitlich – genau wie eine Krabbe am Strand. Daher der Name!