Maailmankaikkeuden ymmärtämiseen tarvitaan pingispallo

Maailmankaikkeuden rakenteiden paljastamiseen suunniteltu CERNin hiukkaskiihdytin LHC on maailman suurin, kallein ja monimutkaisin laite. Sen toimintavarmuus tarkastetaan pingispallolla.

tiede
Tiedemiehet työntävät pingispalloa hiukkaskiihdyttimeen.
Pingispallo asetetaan tyhjiökammioon testiä varten.CERN

Large Hadron Collider, lyhyemmin LHC eli suuri hadronitörmäytin on jälleen lähempänä uudelleen käynnistystä. Tutkimuskeskus CERN kertoi tiistaina saaneensa päätökseen kiihdytinputken tasaisuutta selvittävän testauksen 3,2 kilometrin osalta.

Putkessa hieman valonnopeutta hitaammin kiertävät hiukkasniput pysyvät suunnassaan yli 1 600 magneetin ohjaamina.

Kiihdyttimen täydellä teholla hiukkaset kiertävät 27 kilometrin pitkuista kiihdytinrengasta 11 000 kierrosta sekunnissa. Jos putkessa olisi jokin epätasaisuus, se sotkisi nopeasti hiukkasnipun ja sitä kautta testin.

Testin aikana koneisto jäähdytetään lähelle absoluuttista nollapistettä. Äärimmäiset lämpötilaerot ovat osoittautuneet haasteeksi kiihdyttimen sektoreiden välissä oleville kuparisille liitososille.

Kuusi sellaista vioittui vuonna 2007 tehdyssä kokeessa ja sotki hiukkassuihkun kulkua. Kunkin vikakohdan löytäminen vei viikkoja ja rahaa, kunnes tutkijat harrastivat hieman luovaa ajattelua.

Ratkaisu oli tarkkaan desinfioitu erikoisvalmisteinen pingispallo, joka liikkuu putkessa alipaineen vetämänä.

Pallon sisällä on pieni lähetin, jonka avulla sen liikkeitä voidaan seurata kiihdytysputken ulkopuolelta purkamatta sitä osiin. Pallon ympärysmitta on sellainen, että se jää jumiin pieneenkin putken epätasaisuuteen.

Nyt pitkällä huoltokatkolla olevan kiihdyttimen tehoa on tarkoitus nostaa, jotta mm. Higgsin hiukkasen ominaisuuksia päästään selvittämään.

Huipputehoa on tarkoitus nostaa seitsemästä 14:ään teraelektronivolttiin (TeV) ja pallometodilla tarkastetetaan koko laitteiston kylmänkesto entistä suuremmilla tehoilla.

Näillä näkymin LHC päästään ottamaan jälleen käyttöön vuoden 2015 alkupuolella.