En marzo de 2010 dieron comienzo las colisiones de protones en el LHC a una energía de centro de masa sin precedentes de ocho teraelectronvoltios, cuatro veces mayor que el Tevatron, en los Estados Unidos. Tras un año en funcionamiento, en julio de 2012, se descubrió el bosón de Higgs, la piedra angular del Modelo Estándar de la física de partículas.
Para ampliar el potencial de descubrimiento, el LHC precisa una actualización que aumente la cantidad total de colisiones. El proyecto financiado con fondos de la Unión Europea
HILUMI LHC (FP7 high luminosity Large Hadron Collider design study) se propuso lograr un acelerador de partículas de tal potencia que permitiese observar procesos raros.
La mejora del LHC para que cuente con una mayor luminosidad, proporcional a la tasa de colisión de partículas, precisa de tecnologías nuevas como imanes de campo alto para acelerar las partículas, cavidades de radiofrecuencia para la rotación del haz así como una generación nueva de colimadores de baja impedancia, todas ellas basadas en tecnologías de superconductividad.
El proyecto HILUMI LHC realizó los trabajos previos necesarios para multiplicar para 2020 por hasta diez la luminosidad del LHC con respecto a su valor original. Científicos e ingenieros de quince instituciones europeas y de institutos de Rusia, Japón y Estados Unidos colaboraron para averiguar el modo de lograrlo.
Durante el segundo periodo documentado del proyecto, los socios se dedicaron a la definición de las especificaciones magnéticas de campo alto. Eligieron parámetros importantes de la retícula de imanes y sus dimensiones, los gradientes de campo operativos y la tecnología de imanes más adecuada.
El trabajo de diseño de la ingeniería de los imanes y de las cavidades de radiofrecuencia ya se ha puesto en marcha. Se lograron progresos considerables en los diseños de las cavidades compactas y los sistemas de refrigeración criogénica y radiofrecuencia para los haces de protones que se disparan desde el Super Proton Synchrotron y hacia dos líneas de inyección del LHC.
También se lograron varios hitos conducentes a completar las actualizaciones de los planos de la región de interacción. También se crearon herramientas numéricas dedicadas a la limpieza y la protección de los haces entrantes y la colimación de los residuos físicos.
El LHC ya genera los haces más luminosos de todos los aceleradores de protones del mundo. HILUMI LHC recabó la experiencia de científicos de todo el planeta para incrementar aún más su luminosidad y superar las limitaciones a la sensibilidad para observar procesos raros hasta ahora no detectados.
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