Transverse diagnostics for high energy hadron colliders

Resumo

DIAGNÓSTICO TRANSVERSAL PARA COLISIONADORES DE HADRONES DE ALTAS ENERGÍAS 1.- INTRODUCCIÓN El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) es un gran sincrotrón que explorará la Física de Partículas a energías jamás alcanzadas con el objetivo de encontrar la partícula conocida como "el bostón de Higgs" y con la que se pretende dar explicación a las dudas que plantea el Modelo Estándar. El LHC se está construyendo en el CERN (European Organization for Nuclear Research) en Ginebra (Suiza) y en el 2008 estará listo para producir colisiones de protones a una energía de 14 TeV. El empleo de imanes superconductores necesarios para alcanzar altas energías, la elevada "luminosidad" requerida para hacer Física, la llimitada apertura dinámica y la gran energía almacenada en los haces de protenes, harán que el control de esta inmensa máquina sea todo un reto, especialmente durante las etapas de inyección de protones y de aumento de energia. Dos problemas particulares de este acelerador serán la alta sensibilidad a pérdidas en el haz de partículas y una pobre calidad del campo magnético, lo que requería el uso de elementos de corrección. La inyección y aceleración de los protones en el LHC sin pérdida de partículas y el crecimiento del parámetro denominado "emitancia", requerirá de un control preciso de los parámetros que caracterizan el haz. El valor llamado "beatron tune", es decir, el número de oscilaciones transversales a la órbita que realizan las partículas por periodo de revolución, será de unas 63 unidades y necesitará ser controlado con una precisión de 0.003. Las excursiones de la órbita nominal deberán de estar liminadas a menos de 0.5 mm. La cromaticidad deberá restringirse a unas pocas unidades. El control de este acelerador conllevará una alta dificultad ya que será necesario emplear instrumentos de ocntrol y de diagnóstico que garanticen la estabilidad del haz de partículas y que eviten al máximo fenómenos de p