Projet HL-LHC : une réunion fait le point au Japon
Lors d’une récente réunion au Japon, un point a été fait sur les progrès accomplis concernant le projet LHC haute luminosité (HL-LHC) et sur les prochaines étapes qu’il reste à franchir pour que la machine améliorée soit opérationnelle dès 2020.
Les nouveaux aimants utilisant le supraconducteur au Nb3Sn réalisés dans le cadre du projet HL-LHC. Ces aimants sont actuellement en construction au CERN par le groupe TE-MSC.
Le LHC est déjà l’accélérateur de particules le plus puissant de monde, mais, en 2015, il battra un nouveau record en faisant entrer en collision des faisceaux à une énergie sans précédent. L’un des facteurs-clés de son potentiel de découvertes est sa capacité de produire des collisions, c’est-à-dire, en termes mathématiques, sa « luminosité ». En 2025, le projet HL-LHC permettra au LHC de produire au total dix fois plus de collisions.
Première étape de ce riche programme d’améliorations, la remise du rapport préliminaire de conception (PDR), qui est également une étape décisive de l’étude de conception Hi-Lumi LHC, financée en partie par l’Union européenne. « Lors de notre 4e réunion annuelle conjointe LHC-LARP HILumi, nous avons approuvé une première version du rapport préliminaire de conception, qui sera publiée d’ici au mois de mars sous la forme d’un Rapport du CERN, confirme Lucio Rossi, chef du projet HL-LHC. Nous avons également annoncé officiellement à nos collaborateurs le nouveau calendrier du projet HL-LHC. »
Le respect du calendrier dépendra des progrès réalisés sur les nouvelles technologies grâce auxquelles il sera possible d’augmenter considérablement la luminosité sans qu'il soit nécessaire de construire un accélérateur entièrement nouveau. Outre des innovations radicales en physique des accélérateurs, les technologies requises comprendront des aimants supraconducteurs à champ élevé innovants, des cavités en crabe reposant sur une technologie jamais utilisée auparavant dans un accélérateur, un nouveau système de collimation fait d’un matériau de pointe, et un concept novateur d’alimentation électrique à froid faisant appel à une ligne de transmission utilisant un câble supraconducteur capable de recevoir une intensité record. « Si le projet HL-LHC est dans l'ensemble extrêmement exigeant sur le plan technique, au Japon, toutes les équipes chargées des différents lots de travaux ont pu présenter leurs résultats, indique Lucio Rossi. Des paramètres de base pour la configuration de la nouvelle région d’interaction, système de collimation compris, au test de trois prototypes de cavités en crabe, nous sommes très satisfaits des progrès accomplis. Ce projet mobilise plus de 300 personnes de 20 instituts du monde entier, qui font toutes preuve de compétences et d’une motivation exceptionnelles. »
Le nouveau calendrier du projet HL-LHC.
Une fois que tous les nouveaux éléments seront installés, le LHC sera également une nouvelle machine pour les expériences. En effet, si une luminosité accrue représente un moyen puissant d’observer au plus près les processus qui ont conduit au développement de l’Univers, c’est également pour les expériences un énorme défi technologique qui nécessite d’atteindre de nouveaux niveaux de performance tant pour le matériel que pour les logiciels des sous-détecteurs.
L’année 2015 sera décisive pour la communauté HL-LHC : l'étude HiLumi LHC – encadrant les divers travaux de R&D et rassemblant des participants de l’Espace européen de la recherche, mais aussi des États-Unis (LARP) et du Japon – sera achevée, de même que de nombreuses études de conception de sous-systèmes. La communauté prépare également pour 2015 des événements spéciaux afin de célébrer l’Année internationale de la lumière. En attendant, nous souhaitons à tous nos lecteurs et lectrices de très belles fêtes de fin d’année !
