Dernières nouvelles du LHC : mise en service de l'accélérateur - ça roule

Depuis l’injection du premier faisceau le vendredi 25 mars, la remise en service du LHC a bien avancé.

Représentation d’un événement montrant les premières collisions observées par l’expérience CMS après l'arrêt technique hivernal.

Actuellement, la machine fonctionne soit avec des paquets pilotes (environ 10¹⁰ protons par paquet), soit avec des paquets nominaux uniques (1,1 x 10¹¹ protons par paquet). Le but de cette procédure est de permettre un fonctionnement dans de bonnes conditions de sécurité avant la pleine qualification du dispositif de protection de la machine.

Le faisceau a été porté à une énergie de 6,5 TeV et a subi la compression prévue dans le scénario de fonctionnement de 2016. L’optique (c'est-à-dire les propriétés de focalisation globales sur la totalité de l’anneau) a été mesurée et corrigée avec une précision sans précédent : il y a maintenant une excellente concordance entre le modèle et le LHC réel. Quelques mesures préliminaires de l’ouverture globale ont été effectuées, et on n’a relevé aucun goulet d’étranglement apparent. La position de l’objet statique non identifié (dit ULO) a été vérifiée : l’objet est dans la même position que lors de la dernière mesure, à la fin de l’année passée.

Parmi les activités importantes, on peut citer le réglage du système de collimation, très étendu, pour toutes les phases des cycles de la machine. Un certain nombre d’innovations ont fortement réduit le temps requis pour cette activité critique. Ces innovations incluent un réglage rapide s’appuyant sur des détecteurs de position de faisceau, et l’utilisation de collimateurs comportant des détecteurs de position de faisceau intégrés. Les collimateurs sont maintenant réglés pour l’injection, pour le sommet de la montée en énergie et pour la compression. Le réglage et la vérification de l’injection et du système d’arrêt de faisceau, ainsi que des dispositifs de protection associés, constituent également un point critique, mais jusqu’à présent tout a fonctionné parfaitement.

Les spécialistes des différents systèmes effectuent également une mise en service avec faisceau des nombreux systèmes d’instrumentation de faisceau, du système d’amortissement transversal et du système de radiofréquence.

Les premières collisions d’un petit nombre de paquets nominaux ont eu lieu le vendredi 8 avril. Ces collisions n’étaient pas destinées aux expériences. Elles visaient à établir les points d’interaction et à ouvrir la voie au réglage des collimateurs pour les conditions normales de fonctionnement pour la physique.

Au cours des prochaines semaines, on procédera au réglage final des dispositifs de collimation et de protection. Ceux-ci seront ensuite qualifiés au moyen d’une série de cartographies des pertes de faisceau ; pour cette dernière opération, des pertes de faisceau seront provoquées volontairement. Les équipes procéderont à des contrôles minutieux pour vérifier que les pertes de faisceau ont abouti à l’emplacement adéquat et que l’ouverture de la machine est entièrement protégée. Plusieurs autres essais permettront de qualifier pleinement le système de protection de la machine et le réglage des paramètres ; on pourra ensuite procéder à l’injection d’un faisceau de haute intensité de 25 ns, puis finalement effectuer les préparatifs pour la campagne de nettoyage.

par CERN Bulletin