Сеанс LHC Run 1: 2010–2012 годы

Интегральная светимость, набранная детектором CMS за три года сеанса LHC Run 1. Изображение с сайта lhc-commissioning.web.cern.ch

Большой адронный коллайдер — самый сложный научный прибор, построенный человечеством. В нем поражают и размеры, и концентрация технологий во всех его компонентах, и сроки его сооружения, и количество задействованных специалистов (десятки тысяч). LHC — сам себе прототип, и это дополнительно усложняет ситуацию. Не существует какой-то «упрощенной версии» Большого адронного коллайдера; он собран в единственном числе из миллионов отдельных элементов, и он должен заработать как единое целое.

Ясно, что запуск такой установки не бывает одномоментным и что он чреват поломками на начальной стадии работы. Так получилось и с LHC. Пучки начали циркулировать в коллайдере 10 сентября 2008 года, однако спустя неделю во время тестирования электромагнитов произошла авария, задержавшая работу более чем на год. Коллайдер заработал вновь в ноябре 2009 года, и, благодаря намного более совершенной системе безопасности, никаких серьезных инцидентов с тех пор не происходило. Полноценная работа коллайдера началась только в следующем году, и поэтому первый сеанс работы коллайдера LHC Run 1 относится к периоду с 2010 по 2012 годы.

По причине аварии 2008 года и сомнений в надежности дипольных магнитов, было принято решение начать сеанс Run 1 на половинной энергии протонов — 3,5 ТэВ вместо семи. В 2011 году энергия была поднята до 4 ТэВ, но дальнейшее повышение было отложено до следующего сеанса LHC Run 2. Интенсивность пучков повышалась очень постепенно, так что первый серьезный объем данных был накоплен лишь в 2011 году. Технические подробности про каждый год, темп набора статистики и краткая зарисовка научных результатов приведена на отдельных страничках:

• Расписание на 2010 год; энергия столкновений 7 ТэВ, набранная светимость: ATLAS/CMS — 0,05 fb^–1, LHCb — 0,05 fb^–1.
• Результаты работы LHC в 2010 году.
• Расписание на 2011 год; энергия столкновений 8 ТэВ, набранная светимость: ATLAS/CMS — 6 fb^–1, LHCb — 1,2 fb^–1.
• Результаты работы LHC в 2011 году.
• Расписание на 2012 год; энергия столкновений 8 ТэВ, набранная светимость: ATLAS/CMS — 23 fb^–1, LHCb — 2,2 fb^–1.

В ходе Run 1 было также проведено несколько специальных сеансов работы. В конце 2010 и 2011 годов коллайдер проработал месяц в режиме столкновений ядер свинца, а в самом начале 2013 года, непосредственно перед выключением, на нем протоны сталкивались с ядрами. Кроме того, время от времени проводились кратковременные сеансы протонных столкновений с расфокусированными пучками.