Dernières nouvelles du LHC : démarrage remarquable de l’exploitation avec ions du LHC

Après l’arrêt technique du LHC, celui-ci est passé en mode ions, avec des collisions entre ions plomb. La reprise après l’arrêt technique s’est faite sans heurt, et des records de luminosité avec ions ont été établis au cours des premiers jours d’exploitation.

L’arrêt technique du LHC s’est achevé le soir du vendredi 11 novembre. La reprise après l’arrêt technique s’est faite sans heurt, et le soir même, des faisceaux d'ions circulaient dans le LHC. Au cours de la soirée, on arrivait à des « faisceaux stables », avec 2 x 2 paquets d'ions circulant dans le LHC, ce qui a permis aux expériences d'avoir leur première observation de collisions d'ions cette année.

Toutefois, le relèvement d’intensité qui a suivi – collision de 170 x 170 paquets – a été reporté en raison d’un problème de vide dans l’accélérateur PS, si bien que les collisions réalisées le dimanche 13 novembre se sont limitées à 9 x 9 paquets. Le problème de vide a été résolu et, dans la nuit du 14 novembre, des trains de 24 paquets d'ions plomb ont été injectés dans le LHC, et 170 x 170 paquets ont été projetés les uns contre les autres au moyen d’une série d’injections.

La luminosité de crête en résultant, soit 1,5 x 10²⁶ cm^-2s^-1, est déjà égale à 5 fois le record de l’année dernière. Ce succès est dû à la taille réduite du faisceau aux points de collision dans les expériences (le fameux paramètre ß*), auquel on peut également attribuer le succès de l’exploitation avec protons de cette année. Parmi les autres facteurs ayant contribué au succès, citons un nombre plus élevé de paquets (le maximum en 2010 avait été 137), et l’excellente qualité du faisceau en provenance de la chaîne d’injection.

Le cycle suivant, le mardi soir, a permis de battre ce record de luminosité de plus d’un facteur deux en augmentant le nombre de paquets, porté à 358 x 358. On a ainsi obtenu une luminosité de crête de 3,5 x 10²⁶ cm^-2s^-1, ce qui a permis d’accumuler une luminosité intégrée équivalente à plus de 40 % de l’ensemble des exploitations avec ions de 2010 en environ six heures d’exploitation pour la physique. Voilà qui est extrêmement prometteur pour l'exploitation avec ions, qui va se poursuivre juqu'au 7 décembre.

par Jan Uythoven for the LHC Team