Onmiddellijk na de stillegging is Long Shutdown 3 (LS3) begonnen. Deze onderhouds- en upgradeperiode duurt naar verwachting tot vier jaar en vergt de inzet van duizenden technici, ingenieurs en natuurkundigen verspreid over de hele CERN-site en in de ondergrondse tunnels . Het programma bestaat uit grootschalig onderhoud, consolidatie en de installatie van compleet nieuwe componenten om de LHC om te vormen tot de High-Luminosity LHC (HL-LHC) .

De oogst van zestien jaar LHC

De LHC heeft zijn naam gevestigd met een reeks baanbrekende resultaten:

• Ontdekking van het Higgs-deeltje — Op 4 juli 2012 maakten de ATLAS- en CMS-samenwerkingen de ontdekking bekend van een nieuw deeltje dat overeenkwam met het langverwachte Higgs-deeltje . Daarmee werd een zoektocht van een halve eeuw voltooid. De vondst leverde in 2013 de Nobelprijs voor de Natuurkunde op .
• Run 1 (2010–2012): eerste botsingen op een recordenergie van 3,5 TeV per bundel, wat leidde tot de Higgs-ontdekking .
• Run 2 (2015–2018): botsingen op 6,5 TeV per bundel; zeer nauwkeurige metingen van het Higgs-deeltje en observatie van talrijke zeldzame processen .
• Run 3 (2022–2026): verdere proton-proton- en zware-ionen-botsingen, waarmee de totale dataset uitkwam op honderden inverse femtobarns .

De High-Luminosity LHC: specificaties en kosten

De HL-LHC-upgrade is een gigantisch project. De kosten worden geschat op circa 1,5 miljard dollar (ruwweg 1,5 à 1,6 miljard Zwitserse frank), wat past binnen het goedgekeurde budget .

De belangrijkste technische kenmerken:

• Factor 10 hogere integraalluminositeit: van 300 fb⁻¹ naar maar liefst 3000 fb⁻¹ in totaal .
• Nieuwe supergeleidende magneten: krachtigere 12-tesla-kwadrupoolmagneten (binnenste tripletten) die de bundels veel strakker focussen, vergeleken met de huidige 8 tesla .
• Crab cavities: supergeleidende radiofrequentieholtes die de protonenpakketjes voor de botsing een beetje kantelen, zodat de overlap maximaal is en er geen helderheid verloren gaat .
• Verdere aanpassingen: nieuwe collimatoren, afscherming en upgrade van de detectoren ATLAS, CMS, ALICE en LHCb .

Wanneer gaat de LHC weer aan?

De HL-LHC moet vroeg in de jaren 2030 weer gegevens gaan verzamelen, waarschijnlijk niet eerder dan 2030 . Zodra de upgrade gereed is, worden de volgende prestaties verwacht:

• Ongeveer 15 miljoen Higgs-deeltjes per jaar, waardoor de eigenschappen van het Higgs-deeltje (koppelingen en zelfinteracties) veel gedetailleerder kunnen worden bestudeerd.
• Gevoeligere zoektochten naar donkere materie — de hogere luminositeit vergroot de kans op het detecteren van zwak wisselwerkende massieve deeltjes (WIMP's) en andere aanwijzingen voor nieuwe natuurkunde.
• Een ongeveer 30% groter ontdekkingsbereik voor nieuwe zware deeltjes — de veel grotere dataset verlegt de massagrens waarboven nieuwe deeltjes kunnen worden ontdekt of uitgesloten .

Noot: Het veelgenoemde 'zestien jaar' slaat op de kalenderjaren tussen de eerste botsingen (2010) en de stillegging (2026). De machine heeft echter niet continu gedraaid: er waren onderbrekingen voor LS2 (2019–2021) en eerdere onderhoudsperioden. Het werkelijk aantal botsingsjaren komt daarmee op ongeveer dertien.

Onmiddellijk na de stillegging is Long Shutdown 3 (LS3) begonnen. Deze onderhouds- en upgradeperiode duurt naar verwachting tot vier jaar en vergt de inzet van duizenden technici, ingenieurs en natuurkundigen verspreid over de hele CERN-site en in de ondergrondse tunnels . Het programma bestaat uit grootschalig onderhoud, consolidatie en de installatie van compleet nieuwe componenten om de LHC om te vormen tot de High-Luminosity LHC (HL-LHC) .

De oogst van zestien jaar LHC

De LHC heeft zijn naam gevestigd met een reeks baanbrekende resultaten:

• Ontdekking van het Higgs-deeltje — Op 4 juli 2012 maakten de ATLAS- en CMS-samenwerkingen de ontdekking bekend van een nieuw deeltje dat overeenkwam met het langverwachte Higgs-deeltje . Daarmee werd een zoektocht van een halve eeuw voltooid. De vondst leverde in 2013 de Nobelprijs voor de Natuurkunde op .
• Run 1 (2010–2012): eerste botsingen op een recordenergie van 3,5 TeV per bundel, wat leidde tot de Higgs-ontdekking .
• Run 2 (2015–2018): botsingen op 6,5 TeV per bundel; zeer nauwkeurige metingen van het Higgs-deeltje en observatie van talrijke zeldzame processen .
• Run 3 (2022–2026): verdere proton-proton- en zware-ionen-botsingen, waarmee de totale dataset uitkwam op honderden inverse femtobarns .

De High-Luminosity LHC: specificaties en kosten

De HL-LHC-upgrade is een gigantisch project. De kosten worden geschat op circa 1,5 miljard dollar (ruwweg 1,5 à 1,6 miljard Zwitserse frank), wat past binnen het goedgekeurde budget .

De belangrijkste technische kenmerken:

• Factor 10 hogere integraalluminositeit: van 300 fb⁻¹ naar maar liefst 3000 fb⁻¹ in totaal .
• Nieuwe supergeleidende magneten: krachtigere 12-tesla-kwadrupoolmagneten (binnenste tripletten) die de bundels veel strakker focussen, vergeleken met de huidige 8 tesla .
• Crab cavities: supergeleidende radiofrequentieholtes die de protonenpakketjes voor de botsing een beetje kantelen, zodat de overlap maximaal is en er geen helderheid verloren gaat .
• Verdere aanpassingen: nieuwe collimatoren, afscherming en upgrade van de detectoren ATLAS, CMS, ALICE en LHCb .

Wanneer gaat de LHC weer aan?

De HL-LHC moet vroeg in de jaren 2030 weer gegevens gaan verzamelen, waarschijnlijk niet eerder dan 2030 . Zodra de upgrade gereed is, worden de volgende prestaties verwacht:

• Ongeveer 15 miljoen Higgs-deeltjes per jaar, waardoor de eigenschappen van het Higgs-deeltje (koppelingen en zelfinteracties) veel gedetailleerder kunnen worden bestudeerd.
• Gevoeligere zoektochten naar donkere materie — de hogere luminositeit vergroot de kans op het detecteren van zwak wisselwerkende massieve deeltjes (WIMP's) en andere aanwijzingen voor nieuwe natuurkunde.
• Een ongeveer 30% groter ontdekkingsbereik voor nieuwe zware deeltjes — de veel grotere dataset verlegt de massagrens waarboven nieuwe deeltjes kunnen worden ontdekt of uitgesloten .

Noot: Het veelgenoemde 'zestien jaar' slaat op de kalenderjaren tussen de eerste botsingen (2010) en de stillegging (2026). De machine heeft echter niet continu gedraaid: er waren onderbrekingen voor LS2 (2019–2021) en eerdere onderhoudsperioden. Het werkelijk aantal botsingsjaren komt daarmee op ongeveer dertien.