Dernières nouvelles du LHC : vers une plus grande compression des faisceaux

L’exploitation du LHC a repris après une période programmée de développement de la machine, suivie de l’arrêt technique. Les faisceaux ont fait leur retour le vendredi 2 septembre au soir, et l’on procède actuellement aux préparatifs nécessaires pour compresser encore les faisceaux aux points de collision, dans le but d’atteindre des niveaux de luminosité record.

 

Pour obtenir le plus de collisions possibles au cœur des expériences, les faisceaux sont compressés jusqu’à de très faibles dimensions. Le symbole β* est utilisé par les experts pour désigner le paramètre de compression des faisceaux : plus la valeur de β* est petite, plus la compression est grande. Durant la période de développement de la machine qui a débuté le 24 août, les équipes ont réalisé des tests pour les expériences à haute luminosité ATLAS et CMS avec une valeur β* de 1,0 m au lieu de 1,5 m précédemment. Malheureusement, ces tests n’ont réussi que partiellement puisque des pertes de faisceau se sont produites lors du processus de compression. Selon les experts, ces pertes ont été causées par les collimateurs, qui ont été rapprochés du faisceau, et par l’angle de croisement réduit des faisceaux aux points d’interaction. Par ailleurs, cette même période de développement a permis de montrer que l’acceptance physique de la machine est plus grande que ce que l’on supposait jusqu’ici.  Compte tenu de ces deux informations, il a été décidé d’examiner la possibilité de ramener β* à 1 m, en gardant la position initiale des collimateurs et les angles de croisement initiaux des faisceaux.

Cet examen a été précédé par un arrêt technique de cinq jours consacré à la maintenance de la machine. Les équipes ont réalisé divers travaux au cours de cette semaine, comme le remplacement d’une fibre optique utilisée pour le système d’accès et la mise à niveau de logiciels. Le vendredi 2 septembre, à 17 h 30, la machine était prête à redémarrer, et, à 22 h 50, des faisceaux circulaient à nouveau. Un programme complet de tests a ensuite été lancé afin de vérifier l’acceptance avec la valeur réduite de β* au point 1 (ATLAS) et au point 5 (CMS). Le dimanche 4, la polarité a été inversée sur le solénoïde et les dipôles d’ALICE. Si deux heures ont suffi pour procéder à l’inversion de polarité, le reste de la journée a été nécessaire pour ajuster le réglage des dispositifs de protection pour l’injection ainsi que des collimateurs autour de l’expérience ALICE, la trajectoire du faisceau étant différente selon la polarité des aimants.

Il est nécessaire de réaliser d’autres tests avec de faibles intensités de faisceau afin de s'assurer que la machine est prête à recevoir à nouveau, en toute sécurité, des faisceaux de 100 mégajoules. Après ces vérifications, on augmentera le nombre de paquets en quatre temps, de 264 paquets par faisceau aux 1380 paquets utilisés précédemment, avec cette fois-ci, on l’espère, une luminosité 1,5 fois supérieure pour les expériences ATLAS et CMS.

par Jan Uythoven for the LHC Team