Les tests des lignes de transfert sous le feu des projecteurs

Le week-end passé, du 21 au 23 novembre, des faisceaux de protons sont venus frapper aux portes du LHC. Les faisceaux, après être passés du SPS aux deux lignes d'injection du LHC, ont été arrêtés juste avant d'atteindre l'accélérateur.

En haut, la trajectoire dans la ligne T12 du premier faisceau, qui est parvenu jusqu’à la fin de la ligne de transfert dès le premier essai, après 18 mois d’arrêt technique. En bas, une trajectoire plus harmonieuse dans la ligne T12 après quelques corrections.

Pour la première fois depuis la première période d’exploitation, les lignes de transfert entre le SPS et le LHC (TI8 et TI2) ont envoyé des faisceaux de protons presque jusqu'au LHC. « Nous avons testé l’instrumentation de faisceau, les dispositifs qui mesurent l’intensité du faisceau, son profil transversal, sa position et les pertes, ainsi que les collimateurs de faisceau le long des lignes de transfert, explique Reyes Alemany Fernandez, ingénieure en charge du LHC. Nous sommes également parvenus à détecter de possibles goulets d’étranglement dans la trajectoire des faisceaux et à réaliser les premières mesures optiques. »

Une fois arrivés dans les absorbeurs de faisceau des lignes de tranfert, les faisceaux ont engendré de nouvelles particules – principalement des muons – qui sont généralement considérées comme faisant partie du bruit de fond pour les détecteurs ALICE et LHCb. Pendant les tests de ce week-end, toutefois, ces muons ont été utilisés pour étalonner ALICE et LHCb. « Les expériences ont été informées du chronométrage précis de chaque absorbeur de faisceau, ce qui leur a permis de régler leurs détecteurs et leur système de déclenchement sur l'horloge du LHC », explique Verena Kain, superviseure auprès du SPS. Cliquez ici pour plus d’informations sur les tests réalisés par LHCb.

Ce week-end a aussi été l'occasion pour le LHC proprement dit d'entrer en action, avec les premiers tests directs de l’équipement de la machine. L’équipe chargée des opérations a observé la synchronisation entre le faisceau et les systèmes d'injection et d'extraction du LHC. « Nous sommes parvenus à faire cycler les aimants de déflexion rapide du LHC et à déclencher le système d'arrêt de faisceau du LHC au point 6, même si aucun de ces dispositifs n’a vu de faisceau, explique Reyes. Ce sont des systèmes cruciaux pour la machine, alors réussir à les mettre en service avant les tests avec faisceaux en février, cela n'a pas de prix. » Le fonctionnement des lignes d’injection a par ailleurs été géré principalement par le système de contrôle du LHC. Cela aurait été faisable avec le SPS, mais c’était une superbe occasion pour l’équipe chargée des opérations de tester les systèmes de synchronisation du LHC ainsi que le protocole complexe qui permet au LHC de demander un faisceau depuis la chaîne d’injecteurs.

Les essais des lignes de transfert ont été une vraie réussite, grâce notamment à la préparation minutieuse effectuée depuis le début de l'année. Des essais « à blanc » réguliers ont été organisés pendant l’année par l’équipe chargée des opérations du LHC, en collaboration avec les différents spécialistes des équipements, pour tester et déboguer les sous-systèmes de l’accélérateur à partir des applications de contrôle du Centre de contrôle du CERN. 

par Katarina Anthony