Dernières nouvelles du LHC : rude redémarrage

Le troisième arrêt technique de cinq jours du LHC a eu lieu la semaine du 17 septembre. Revenir au fonctionnement courant après un arrêt technique est toujours un peu difficile, parce que le matériel ne fonctionne pas toujours aussi bien qu'avant l'arrêt.

 

Le nouvel aimant d'injection est transporté vers le LHC. Photo : groupe TE/ABT.

Le redémarrage de ces derniers jours a été particulièrement pénible. Les problèmes, plus ou moins sérieux, se sont enchaînés ; finalement, il a fallu attendre le dimanche après-midi, soit 9 jours après la fin de l'arrêt technique, pour avoir un cycle pour la physique donnant une luminosité initiale semblable à celle obtenue avant l'arrêt technique.

L’arrêt technique était consacré à la maintenance courante et à la consolidation des différents systèmes, avec deux éléments en particulier : le remplacement des miroirs et des supports des systèmes BSRT de suivi en continu du faisceau par lumière synchrotron, qui ont dû être mis hors service en raison de l’échauffement produit par le faisceau, et le remplacement d'un aimant pulsé rapide servant à l'injection du faisceau. De plus, les aimants d’injection subissent un échauffement provoqué par le faisceau, entraînant parfois un retard du processus d’injection pouvant aller jusqu’à plusieurs heures pendant une exploitation qui se passe bien. En tout, la machine compte huit aimants de ce type. Le plus « chaud » a été remplacé par un aimant amélioré grâce à de nouvelles mesures de réduction de l'impédance. La machine a gagné en temps de disponibilité à partir de ce remplacement, ce qui a permis de valider la nouvelle conception en conditions d’exploitation. Le remplacement des aimants d’injection a été soigneusement planifié et a pris quatre jours et demi, ce qui a amené les équipes à travailler jour et nuit.

C’est alors que la série noire a commencé : le vendredi après-midi (21 septembre), à la fin de l’arrêt technique, un incident s’est produit au niveau du système cryogénique, au point 8. Il fallut attendre dimanche pour que les conditions de cryogénie permettent une exploitation avec faisceau. Le lundi a été consacré à la montée en intensité standard avec des faisceaux pilotes pour vérifier la fonctionnalité du LHC après l’arrêt technique. La mise en service avec faisceau s’est poursuivie normalement jusqu’à mardi, moment où un commutateur de transformateur des Services industriels de Genève (SIG) a entraîné à nouveau un arrêt de la cryogénie, cette fois au point 2. Le système cryogénique a été remis en service dans la nuit de mardi à mercredi, et le nettoyage par faisceau de l'aimant d'injection nouvellement installé a finalement pu commencer.

Il a fallu 13 heures de nettoyage par faisceau pour améliorer les conditions de vide dans l’aimant nouvellement installé. Après quoi a eu lieu normalement la montée en nombre de paquets dans la machine : un premier cycle comptait 2 x 452 paquets dans la machine, le suivant 2 x 840 paquets, et enfin 2 cycles de 2 x 1374 paquets ont eu lieu avant que les conditions opérationnelles nominales puissent être rétablies, le 30 septembre. Le temps de faisceau disponible au cours de cette montée en intensité a été réduit par un défaut de terre sur un aimant quadripôle en raison d’une fuite d’eau, problème qui a nécessité huit heures pour être résolu, et par une anomalie sur un module UPS le samedi, qui a encore amputé de 12 heures le temps de faisceau.

Depuis lors, le LHC est retourné à la production de physique normale, s’interrompant seulement le lundi 1er octobre pour des essais avec des paquets à intervalles de 25 ns. Ces opérations se poursuivront jusqu’au lundi 8 octobre, date où commencera une nouvelle période de cinq jours consacrée au développement de la machine. La bonne nouvelle, c’est que l'aimant d’injection nouvellement installé s’échauffe nettement moins que les autres aimants d’injection, ce qui donne des informations importantes en vue de l’application de mesures similaires aux autres aimants d'injection dans la machine au cours du long arrêt de 2013-2014.

par Jan Uythoven for the LHC team