Les premiers faisceaux pour la physique de 2014

Certaines expériences de la zone Est ont reçu cette semaine leurs premiers faisceaux en provenance du PS, marquant ainsi la première physique avec accélérateur au CERN depuis le début du LS1, l'année dernière.

Pour la zone Est, le PS effectue une « extraction lente » : le faisceau est extrait durant de nombreuses périodes de révolution (la durée nécessaire aux particules pour faire un tour du PS, soit environ 2,1 μs). La ligne jaune représente l'intensité du faisceau en circulation dans le PS, diminuant peu à peu durant l'extraction lente, qui dure 350 ms. La ligne verte représente l'intensité mesurée des protons dans la ligne de transfert en direction de la cible de la zone Est.

Même si nous sommes encore loin d'une physique au LHC, nous pouvons dès à présent confirmer que les injecteurs produisent bel et bien de la physique ! Dans la zone Est – la zone d’expérimentation située derrière le PS – les lignes de faisceau T9 et T10 ont commencé à fournir des faisceaux pour la physique. Ces lignes de faisceau desservent des expériences telles que AIDA – qui étudie de nouvelles solutions de détection pour de futurs accélérateurs – et le système de trajectographie interne d’ALICE – qui teste des éléments pour l’expérience ALICE.  

« Au cours des semaines qui ont suivi la fin des tests de matériel, l’équipe d’exploitation a travaillé d’arrache-pied pour configurer les faisceaux pour la physique, souligne Rende Steerenberg, chef de la section PS. Le jeudi 10 juillet, nous avons commencé à extraire des faisceaux en direction de la ligne de transfert de la zone Est et, lundi soir, le faisceau a percuté la cible de la zone Est. Le lendemain, des faisceaux pour la physique se trouvaient dans les lignes T9 et T10. »

Ces faisceaux arrivent dans une zone Est rénovée, laquelle a fait l’objet de nombreuses modifications durant le LS1. « La ligne de faisceau T7 et l’expérience DIRAC ont été entièrement retirées, indique Lau Gatignon, responsable du projet de rénovation de la zone Est. Nous avons également remplacé notre cible principale, utilisée pour créer les faisceaux de hadrons et d’électrons qui sont ensuite envoyés vers les différentes lignes. » La nouvelle cible, plus robuste, permettra la mise en place en permanence d’un écran de contrôle en présence de faisceau (voir l’image 2). Cet élément, qui sera d’une grande aide pour l'équipe d'exploitation, améliorera la continuité du faisceau pour la physique.

Le faisceau primaire de protons, extrait du PS, est guidé à travers la ligne de transfert en direction de la zone Est, où il percute la cible et produit des particules secondaires pour les utilisateurs. Le petit point brillant sur l’écran représente le faisceau primaire de protons percutant la cible en face des zones d'expérimentation.

Si les expériences au niveau des lignes T9 et T10 peuvent d’ores et déjà produire de la physique, les travaux de rénovation sont loin d'être terminés dans la zone Est. « Les installations IRRAD et CHARM, dans la partie Sud de la zone Est, sont en cours de construction, précise Michael Lazzaroni, coordinateur des activités techniques pour la zone Est. Ces travaux seront achevés d'ici à la mi-septembre. La zone Est sera alors entièrement prête pour la physique. » En septembre, l’expérience CLOUD, sur la ligne de faisceau T11, commencera à recueillir des données.

Ces premiers faisceaux pour la physique sont juste un avant-goût de ce qui nous attend par la suite, alors que se réveille progressivement la chaîne d’accélérateurs. Les prochaines expériences sur la liste sont ISOLDE et N_ToF, qui devraient recevoir des faisceaux pour la physique d’ici à la fin du mois.

par Katarina Anthony