¿Que es y como funciona?

El acelerador situado en el CERN es una sucesión de máquinas que aceleran las partículas a energías cada vez más altas. Cada máquina aumenta la energía de un haz de partículas, antes de introducir el haz en la siguiente máquina en la secuencia. En el Gran Colisionador de Hadrones (último elemento de esta cadena)los haces de partículas se aceleran hasta la energía récord de 6.5 TeV por haz. La mayoría de los otros aceleradores en la cadena tienen sus propios pasillos experimentales donde se usan rayos para experimentos a energías más bajas.

La fuente de protones es una botella de gas hidrógeno. Se utiliza un campo eléctrico para separar a los átomos de hidrógeno de sus electrones para producir protones. Linac 2 , el primer acelerador de la cadena, acelera los protones a la energía de 50 MeV. Luego se introcude el haz en el Proton Synchrotron Booster (PSB), que acelera los protones a 1.4 GeV, seguido por el Proton Synchrotron (PS), que empuja el haz a 25 GeV. Luego, los protones se envían al Super Sincrotrón de Super Protones (SPS) donde se aceleran a 450 GeV.

Los protones finalmente se transfieren a los dos tubos de haz del Gran Colisionador de Hadrones. La viga en una tubería circula en sentido horario mientras que la viga en la otra tubería circula en sentido antihorario. Se necesitan 4 minutos y 20 segundos para llenar cada anillo, y 20 minutos para que los protones alcancen su energía máxima de 6.5 TeV. Los dos haces entran en colisión dentro de cuatro detectores: ALICE , ATLAS , CMS y LHCb , donde la energía total en el punto de colisión es igual a 13 TeV.

Este acelerador incluye el desacelerador antiprotón y la instalación del separador de masa de isótopos en línea ( ISOLDE ), y el área de prueba del colisionador lineal compacto , además de la instalación de tiempo de vuelo de neutrones (nTOF).

Los protones no son las únicas partículas aceleradas en el colisionador. Los iones de plomo para el Gran Colisionador de Hadrones comienzan a partir de una fuente de plomo vaporizado y entran en Linac 3 antes de ser recolectados y acelerados en el anillo de iones de baja energía (LEIR). Luego siguen la misma ruta a la energía máxima que los protones.

Si quieres saber más acerca de como funcionan los aceleradores de partículas mira este vídeo: