Die Vermessung des Universums: Wie die Physik von morgen den letzten Geheimnissen auf der Spur ist (German Edition)

Stromschiene verbindet verschiedene Magnete miteinander. Eine fehlerhafte Lötstelle bei einer solchen Schiene war für den unglücklichen Zwischenfall 2008 verantwortlich.
    Die gewaltige Menge des freigesetzten Heliums erzeugte eine riesige Druckwelle, die tatsächlich eine Explosion verursachte. In weniger als 30 Sekunden verschob deren Energie einige Magneten und zerstörte das Vakuum in der Strahlröhre, beschädigte die Isolierung und bedeckte 700 Meter der Strahlenröhre mit Ruß. Zehn Dipole wurden völlig zerstört und 29 weitere waren so stark beschädigt, dass sie ersetzt werden mussten. Natürlich hatten wir so etwas nicht gerade erwartet. Dabei handelte es sich auch um ein Ereignis, von dem niemand in den Kontrollräumen etwas ahnte, bis jemand bemerkte, dass eine Stopptaste im Tunnel für einen der Computer durch das entweichende Helium ausgelöst worden war. Bald danach bemerkte man, dass der Strahl verlorengegangen war.
    Während eines Besuchs am CERN einige Wochen nach dem Unfall erfuhr ich mehr über die Hintergründe. Man sollte bedenken, dass das letztendliche Ziel für die Kollisionen eine Schwerpunktsenergie von 14 TeV oder vierzehn Billionen Elektronenvolt ist. Es wurde beschlossen, die Energie beim ersten Lauf auf nur ungefähr 2 TeV niedrig zu halten, um zu gewährleisten, dass alles ordentlich funktionierte. Später beabsichtigten die Ingenieure, die Energie für die ersten wirklichen Messreihen auf 10 TeV zu steigern (5 TeV pro Strahl).
    Dieser Plan wurde jedoch nach einer kleinen Verzögerung aufgrund eines Transformators, der am 12. September zu Bruch ging, noch ehrgeiziger. In dem Zeitintervall, das durch die kurze Verzögerung entstand, testeten die Wissenschaftler weiterhin die acht Sektoren des Tunnels bis zu 5,5 TeV und hatten Zeit, sieben von acht Sektoren zu überprüfen. Sie wiesen zwar nach, dass diese bei einer höheren Energie ordnungsgemäß laufen konnten, hatten aber keine Gelegenheit, den achten zu testen. Trotzdem beschlossen sie weiterzumachen und Kollisionen bei höheren Energien zu versuchen, da es keinerlei Problem zu geben schien.
    Alles lief blendend, bis die Ingenieure versuchten, die Energie des letzten ungeprüften Sektors zu erhöhen. Der fatale Unfall geschah, als seine Energie von 4 auf 5,5 TeV erhöht wurde – was zwischen 7000 und 9300 Ampère Strom erforderte. Das war der letzte Augenblick, in dem etwas schiefgehen konnte, und es ging schief.
    Während der einjährigen Verzögerung wurde alles mit einem Aufwand von 40 Millionen Dollar repariert. Obwohl die Reparatur der Magnete und der Strahlröhre Zeit verlangte, handelte es sich nicht um eine unmögliche Aufgabe. Es standen genügend Ersatzmagnete zur Verfügung, um die 39 Dipolmagnete zu ersetzen, die nicht mehr repariert werden konnten. Insgesamt wurden 53 Magnete (14 Quadrupol- und 39 Dipolmagnete) in demjenigen Sektor des Tunnels ersetzt, in dem der Zwischenfall stattfand. Zusätzlich wurden mehr als vier Kilometer der Vakuum-Strahlröhre gereinigt, ein neues Rückhaltesystem für 100 Quadrupol-Magnete wurde installiert, und 900 neue Anschlüsse zur Druckentlastung des Heliums wurden hinzugefügt. Außerdem wurde das Schutzsystem für die Magneten um 6500 neue Detektoren erweitert.
    Das größere Risiko lag im Vorhandensein der 10 000 Verbindungsstücke zwischen den Magneten, die möglicherweise dasselbe Problem verursachen konnten. Die Gefahr war zwar erkannt worden, aber wie konnte man sicher sein, dass dieses Problem nicht an einer anderen Stelle im Ring wieder auftauchen würde? Man brauchte Mechanismen, um jedes ähnliche Problem zu erkennen, bevor es irgendeinen Schaden anrichten konnte. Die Ingenieure zeigten sich erneut der Herausforderung gewachsen. Ihr aktualisiertes System sucht jetzt nach winzigen Spannungsabfällen, die das Vorhandensein von Verbindungsstücken signalisieren können, welche einen Widerstand aufweisen, was auf eine Lücke im abgeschlossenen System hindeuten würde, das die Kühlanlage beherbergt. Die Vorsicht verlangte außerdem auch einige Verzögerungen, um das Ventilsystem zur Freisetzung von Helium zu verbessern und die Verbindungsstücke sowie die Kupferummantelung der Magnete weiter zu untersuchen – das bedeutete eine Verzögerung beim Erreichen der höchsten Energien, bei denen der LHC plangemäß betrieben werden soll. Mit all den neuen Systemen zur Überwachung und Stabilisierung des LHC waren Lyn und andere trotzdem zuversichtlich, dass die Art von