Dernières nouvelles du LS1 : bientôt du faisceau pour la physique à l’AD
Au Décélérateur d’antiprotons (AD), les travaux de consolidation ont été très intensifs, et les opérateurs ont désormais entre les mains une machine totalement nouvelle. Grâce à la précision des travaux préparatoires toujours en cours, le décélérateur fournira bientôt aux expériences le premier faisceau d’antiprotons. L’efficacité améliorée de l’ensemble du complexe permettra des performances optimales sur le long terme pour l’ensemble du programme de recherche sur l’antimatière du CERN.
Le banc d’essai pour le nouveau guide d’ondes à rubans de la corne magnétique. Sur la gauche, des câbles à haute tension sont reliés au guide d’ondes à rubans, qui transmet ensuite à la corne une impulsion électrique de 6 kV et 400 kA. On voit ici la corne elle-même (l’objet cylindrique situé à droite de l’image) montée sur son chariot.Le programme de consolidation du LS1 pour l’AD a porté sur certaines des parties les plus importantes du décélérateur : la zone cible, les aimants de l'anneau, les systèmes de refroidissement stochastique, de vide, de contrôle, et différents éléments du système d’instrumentation. Une toute nouvelle ligne de faisceau pour la récente expérience BASE a en outre été installée. « Ce programme découle du lancement du projet ELENA (Extra Low ENergy Antiproton), le nouveau décélérateur qui devrait être opérationnel en 2017, explique Tommy Eriksson, membre du département Faisceaux du CERN et expert responsable des opérations pour l’AD. Avec l’arrivée d’ELENA, nous devons aussi nous assurer que l’AD sera en mesure de fonctionner efficacement pendant les vingt années à venir ! Le LS1 a été pour nous la première occasion de mener des travaux de consolidation de grande ampleur, même si des opérations de consolidation urgentes avaient déjà été effectuées au cours des dernières années. »
De nombreux travaux ont été effectués dans la zone de la cible de l’AD, qui sert à produire des faisceaux secondaires desquels sont issus des antiprotons, qui sont collimés, puis sélectionnés en fonction de leur impulsion, avant d’être injectés dans le décélérateur. Une fois dans la machine, ils sont décélérés pour que leur énergie soit suffisamment basse pour les expériences. Les antiprotons sont produits à partir du faisceau de protons de 26 GeV/c issu du Synchrotron à protons (PS). « La zone de la cible de l’AD a été conçue il y a 30 ans pour une fréquence de répétition élevée, c’est-à-dire une impulsion de protons toutes les 2,4 secondes, explique Tommy Eriksson. Nous utilisons actuellement une fréquence de répétition de 90 secondes, ce qui permet une usure moins rapide des composants. Même si la cible a extrêmement bien fonctionné depuis son installation, nous avons détecté au début du LS1 un problème très sérieux dans la ligne de transmission de l’impulsion électrique qui arrive dans la corne magnétique –un instrument utilisé pour focaliser le faisceau d’antiprotons. » Il a donc fallu réparer les composants abîmés dans la zone de la cible, mais les équipes ont également rénové et amélioré le système de transport, avec de nouveaux systèmes de surveillance et de commande à distance.
Un des 24 aimants de courbure principaux dans l’anneau de décélération de l’AD. Ici, la bobine inférieure est en train d’être sortie de la partie basse de la culasse de l’aimant.Les aimants dipôles, installés en plein cœur de l’anneau de décélération, ont également beaucoup sollicité les experts chargés du programme de consolidation de l’AD. « Pour la première fois depuis 30 ans, l’un des aimants de courbure, pesant 20 tonnes, a été extrait de l’anneau et ouvert. Les bobines étaient en bon état, mais les cales qui les maintiennent en place étaient tombées en poussière. Il a donc fallu évidemment tout reconstruire », selon Tommy Eriksson.
Le programme de consolidation du LS1 pour l’AD s’est terminé fin juillet, et le premier faisceau a percuté la cible le 5 août. Un important travail de débogage ainsi que de nombreux ajustements et réglages de précision doivent être complétés avant que les faisceaux d’antiprotons puissent être fournis aux expériences. Une fois que les faisceaux circuleront, les équipes techniques continueront à travailler sur les améliorations qui devront être apportées au cours des futurs arrêts.
| Le saviez-vous ? Si la mise en route du Décélérateur d’antiprotons pour le programme sur l’antimatière date de 2000, l’installation fonctionne en réalité depuis près de 30 ans. En effet, elle réutilise, presque dans leur intégralité, les composants d’une machine plus ancienne, le Collecteur d’antiprotons (AC), dont elle reprend pour l’essentiel la configuration. L’AC, construit en 1986, a ainsi été reconverti pour devenir le décélérateur que nous connaissons aujourd’hui, capable de fournir les antiprotons de basse énergie nécessaires aux expériences actuelles. |
| Pendant ce temps, ailleurs... Au LHC, les tests d’assurance qualité électrique (ELQA) à chaud sont presque terminés dans tous les secteurs, avec une toute dernière partie qui sera faite la semaine prochaine sur le secteur 4-5. Sur deux secteurs, ces tests ont permis d’identifier des non-conformités qui ont été corrigées. Concernant le refroidissement, le secteur 6-7 est à la température nominale de 1,9 K. Cinq autres secteurs sont en train d’être refroidis ; ils sont actuellement à des températures différentes. Selon le nouveau planning, tous les secteurs seront d’abord refroidis à 20 K pour les tests CSCM (Copper Stabilizer Continuity Measurement), qui permettent de vérifier la performance des circuits lorsqu’ils ne sont pas supraconducteurs. Toujours pour préparer l’arrivée du faisceau dans le LHC, prévue courant mars 2015, les experts vont bientôt commencer les tests de courant, en commençant par le secteur 5-6. |
