Un muy ingenioso diseño del campo magnético en cada dipolo genera un campo B en cada tubo con igual dirección pero sentido contrario al campo B en tubo vecino.
Esta configuración se conoce como:
2-in-1
Como ya se ha indicado, la misión del campo magnético es curvar la trayectoria de los protones. Esto ocurre gracias a que la fuerza magnética (Fuerza de Lorentz) es siempre perpendicular a la velocidad de los protones.Ambos vectores B actuando en sentidos contrarios sobre protones que viajan en sentidos contrarios genera una fuerza con el mismo sentido sobre todos los protones. Ese sentido está siempre dirigido hacia el centro del acelerador, siendo, como ya se ha dicho, la forza centrípeta que mantiene a todos los protones en la trayectoria correcta.
Dado que Fc es la Fuerza de Lorentz: Fc = q·v·B
F = 2.64·10-10 N , q = 1,602·10-19 C e v ~ c
B ~ 5,50 Tesla
Sin embargo, debemos tener en cuenta que los dipolos non llenan completamente los 26659 m do anillo. Son necesarios muchos otros dispositivos: inyectores, bombas de vacío, otros multipolos magnéticos, cavidades de radiofrecuencia, instrumentos de alto voltage, equipos de medida, y obviamente los enormes detectores.
Tenemos 1232 dipolos, cada uno con una longitud de 14,3 m, lo que alcanza un total de 17618 m.
Precisamente de ese valor podemos obtener el llamado "bending radius": 17618/(2π) = 2804 m
Ahora ya podemos tener el valor necesario de B para "cubrir" todo el anillo:
B = 5,50·(26659/17618)B ~ 8.33 T(100000 veces el campo magnético terrestre)
Si el LHC hubiera llevase dipolos magnéticos tradicionales (no superconductores), serían necesarios 120 km de longitud para alcanzar la misma energía y el consumo eléctrico sería enorme.
El campo magnético dipolar se consigue gracias a un cableado superconductor que proporciona la intensidad de corriente necesaria. Cada cable está hecho del trenzado de 28 y 36 hilos, según sea na capa interior (coil inner layer) o exterior (coil outer layer) alredor de cada tubo.
Además, cada uno de esos hilos de 6 e 7 mm de diámetro (capa interior e exterior sobre el tubo) están hechos de filamentos de Nb-Ti que van introducidos en una matriz de cobre. Durante la operación, esa zona de cableado está 1.9 K, para garantizar las condiciones de superconductividad necesaria para que se alcancen los 8,33 T. Los protones circulan en trayectorias planas a lo largo de los 14.3 m activos de cada dipolo.
Las dos trayectorias están separadas en la mayor parte del acelerador LHC por 194 mm, que es la distancia nominal entre los dos tubos en el dipolo. En las cavidades de radiofrecuencia la distancia entre tubos es de 420 mm, ye en los detectores ambos haces antagonistas viajan por un único tubo.
