Su función básica es afectar las trayectorias de partículas cargadas en el acelerador. Hay varios tipos de imanes en el LHC:
- Flexión de imanes: la mayoría de los imanes son de este tipo. Su trabajo es hacer que las trayectorias de las partículas sigan la forma del anillo del acelerador.
- Imanes de enfoque: su trabajo es mantener el haz unido. Los protones tienen carga eléctrica y se repelen entre sí. Si solo los deja correr a través de los imanes de flexión del dipolo, sus trayectorias se separarían y, finalmente, la mayoría de ellos se caerían del tubo del haz y se perderían. Para evitar esto, tienen imanes que producen una forma de campo más complicada (qadrupole o sextupole). Su campo está conformado de tal manera que una partícula que sigue un camino ideal dentro del tubo del haz no se ve afectada en absoluto, mientras que las partículas que están fuera de ese camino ideal tienen sus trayectorias dobladas para moverse hacia él.
- Imanes de enfoque final: el tamaño transversal del haz que circula en el LHC es del orden de un milímetro. Pero en el lugar donde los rayos están colisionando, quiere que sea lo más pequeño posible, para maximizar la probabilidad de colisión. Entonces, los imanes especiales justo antes y después del punto de interacción actúan como lentes y enfocan el haz al tamaño de decenas de micras (y, después de cruzar el punto de interacción, hacen que las trayectorias de las partículas vuelvan a ser paralelas).
- Imanes de dirección: necesita una forma de controlar la posición del haz en el tubo del haz, para que siga la mejor trayectoria. Y desea que esos rayos ultra enfocados realmente se golpeen entre sí en el punto de interacción. Para este propósito, tiene imanes con control de corriente separado, que permiten ajustar “manualmente” (en realidad es controlado por computadora) la trayectoria del haz
- Kicker imanes: se alimentan cuando el haz se llena en la máquina, o debe extraerse y descargarse al final de la ejecución, o en caso de emergencia, como una falla inminente de algún imán de flexión. Su trabajo es enviar partículas a un camino diferente, por ejemplo, uno que conduce hacia la descarga del haz.
- Técnicamente no es parte del LHC, pero no se olvide: los grandes experimentos tienen sus propios imanes, utilizados para medir momentos de partículas que emergen de una colisión. Esos imanes son enormes y producen un campo magnético paralelo al haz, de modo que no perturban el haz (en realidad lo perturban un poco, pero eso puede compensarse con otros imanes).
Probablemente hay más tipos de imanes allí, pero eso es lo que sé sobre el tema.
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