Dernières nouvelles du LHC : nettoyage de printemps pour le tube de faisceau
Après une phase d’étalonnage réussie à 1,38 TeV, le LHC a fait l’objet d’un arrêt technique de quatre jours à partir du lundi 28 mars. Les travaux effectués durant cet arrêt ont notamment consisté à enrouler des solénoïdes autour des tubes à vide afin de neutraliser les effets des nuages d’électrons. En outre, des radiographies de la ligne de conduites cryogéniques dans le secteur 4-5 ont été prises, et un compresseur cryogénique a été remplacé au point 4.
Les nouveaux solénoïdes installés suppriment l'effet du nuage d’électrons en créant un champ magnétique longitudinal permettant de dévier les électrons émis et de les maintenir collés à la paroi du tube de faisceau, les empêchant ainsi de participer à l’ « effet boule de neige » à l’intérieur du tube.
Au terme de l’arrêt technique, le 1er avril, les équipes ont réalisé une série de tests rigoureux avec des faisceaux de faible intensité afin de vérifier que tout fonctionnait normalement. Il s’agit d’une procédure standard, consécutive aux modifications qui sont apportées au matériel (ainsi qu’aux logiciels) lors d’un arrêt technique. Il est en effet impératif de s'assurer qu’aucune de ces interventions n’affecte la protection de la machine. Ces tests ont duré jusqu’au week-end du 2-3 avril et un certain nombre de problèmes techniques ont été résolus.
Le LHC est ensuite entré, le lundi 4 avril, dans une phase de nettoyage (« scrubbing ») qui a duré une semaine. Jusqu’à présent, le LHC fonctionnait avec un nombre relativement petit de paquets largement espacés (368 paquets espacés de 150 nanosecondes, en 2010, et 200 paquets espacés de 75 nanosecondes, en 2011). Resserrer l’espacement entre les paquets et augmenter le nombre de paquets, tels sont les objectifs pour les deux prochaines années d’exploitation du LHC, afin d’accroître la luminosité.
| En quoi consiste une phase de nettoyage ? L’effet conjugué d’un petit espacement entre deux paquets et d’une multiplication des paquets conduit à un phénomène appelé « nuage d’électrons ». Cette accumulation d’électrons dans le tube de faisceau est due à un effet synchrone entre les paquets et à la multiplication d’électrons projetés sur la paroi interne du tube. En effet, les électrons générés à l’intérieur du tube sont accélérés par les paquets et percutent la paroi opposée avec suffisamment d’énergie pour générer des électrons supplémentaires. Au cours d’une phase de nettoyage, un faisceau d’intensité élevée et de faible énergie est injecté dans le tube afin de créer des nuages d'électrons dans des conditions contrôlées. Il s’agit de libérer le plus possible de molécules de gaz piégées dans le métal pour pouvoir ensuite les extraire et réduire le taux de production d’électrons sur la paroi du tube, ce qui permet d’améliorer les caractéristiques de surface du tube de faisceau. |
par CERN Bulletin
