วันนี้ผมได้ไปทัศนศึกษาศูนย์ทดสอบระบบแม่เหล็ก (cryogenic test facility) SM18 กับ CERN Control Centre มาครับ

ในท่อของเครื่องเร่งอนุภาค LHC ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน เราจะมีลำโปรตอนที่เคลื่อนที่ไป ๆ มา ๆ ในท่อด้วยความเร็วสูง และตัวท่อจะต้องใช้องค์ประกอบอื่น ๆ เช่นแม่เหล็กเพื่อคุมให้ลำโปรตอนเคลื่อนตัวไปในท่อวงกลมเรื่อย ๆ ไม่ให้ออกนอกลู่นอกทาง แม่เหล็กพวกนี้ก่อความร้อนครับ ร้อนมาก ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพของแม่เหล็กลดลง ทำให้เราต้องมีระบบเพื่อหล่อเย็นองค์ประกอบในท่อเหล่านี้ให้เย็นอยู่เสมอ นอกจากนี้แม่เหล็กพวกนี้จะต้องมีกระแสไฟฟ้าสูง ๆ เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่สูงพอที่จะควบคุมทิศทางของอนุภาคได้ และศูนย์ SM18 นี่แหละครับเป็นสถานที่ทดสอบระบบแม่เหล็กที่ใช้ภายในท่อเหล่านี้

นอกจากระบบแม่เหล็กแล้ว การควบคุมเครื่องเร่งอนุภาคก็สำคัญครับ วิธีการเร่งอนุภาคที่จะใช้ทดลองในเซิร์นจะเริ่มจากการใช้แหล่งโปรตอน ซึ่งก็คือก๊าซไฮโดรเจน เนื่องจากอะตอมของไฮโดรเจนประกอบด้วยโปรตอนหนึ่งตัวและอิเล็กตรอนหนึ่งตัว จึงเหมาะสำหรับการใช้เป็นแหล่งโปรตอน แต่หลังจากแยกโปรตอนกับอิเล็กตรอนได้แล้ว เขาจะต้องเอาโปรตอนมารวมกลุ่มเป็นลำโปรตอนที่มีโปรตอนเยอะ ๆ และเอาไปเร่งความเร็วผ่านเครื่องเร่งอนุภาคต่าง ๆ หลาย ๆ ขั้น เนื่องจากเซิร์นไม่ได้สร้าง LHC ออกมาทีเดียวครับ ในสมัยก่อน เซิร์นก็สร้างเครื่องเร่งอนุภาคชุดแรกที่ให้พลังงานกับอนุภาคได้ระดับหนึ่ง และก็สร้างตัวต่อ ๆ ไปเรื่อย ๆ โดยเอาเครื่องเก่ามาต่อกับเครื่องใหม่ และให้อนุภาคที่เร่งอยู่ในเครื่องเร่งเครื่องเก่าถูกส่งออกไปยังเครื่องใหม่ ทำให้ในกระบวนการเร่งอนุภาค เราต้องใช้เครื่องเร่งอนุภาคหลายตัวทำงานพร้อม ๆ กัน เซิร์นจึงนำระบบควบคุมเครื่องเร่งอนุภาคเครื่องต่าง ๆ ในสายการผลิตลำโปรตอนมารวมไว้ที่ CERN Control Centre เสียเลย

ใน CERN Control Centre จะมีแผงควบคุมสำหรับเครื่องเร่งอนุภาคหลาย ๆ เครื่องรวมกัน และจะมีพื้นที่แยกต่างหากสำหรับผู้เยี่ยมชม (ซึ่งก็คือพวกผม) ไว้สำหรับดูเรียลลิตี้โชว์ของนักฟิสิกส์ที่ทำงานในศูนย์แห่งนี้ อาจารย์ที่เป็นไกด์พาเที่ยวแนะนำองค์ประกอบต่าง ๆ ที่จำเป็นในกระบวนการเร่งความเร็วของอนุภาคในเครื่องเร่งอนุภาค พออธิบายหมดแล้ว อาจารย์ก็เปิดม่านอิเล็กทรอนิกส์ (ผมก็ไม่แน่ใจเหมือนกันว่าเขาเรียกว่าอะไรนะครับ คือมันเป็นกระจกที่ฉายภาพด้วยโปรเจ็กเตอร์ได้ แต่ก็สามารถเปลี่ยนเป็นกระจกโปร่งแสงให้เราเห็นอีกด้านหนึ่งได้ด้วยการกดอะไรสักอย่างบนจอ) ให้พวกเราได้เห็นบ้าน Academy Fantasia ของนักฟิสิกส์ที่ทำงานอยู่ ต่างกันแค่ว่าไม่มีใครส่ง SMS หาพวกเขาแค่นั้นเอง

และนี่คือการทัศนศึกษาทริปสุดท้ายของผมในฐานะ Summer student แล้วครับ