Dernières nouvelles du LHC : en avant toute ! (avec des faisceaux d’essai)
La mise en service avec faisceau a été retardée suite à la découverte d’un court-circuit à la terre dans la masse froide de l'une des principales chaînes de dipôles, dans le secteur 3-4. Après un travail d'équipe remarquable, coordonné par le groupe Protection des machines, un dispositif visant à éliminer par consumation le petit débris métallique qui causait le défaut a été conçu, réalisé, testé et déployé. L’intervention a atteint son objectif dans l’après-midi du 31 mars, et les premiers faisceaux ont circulé dans le LHC le dimanche 5 avril. À peine quelques jours plus tard, peu après minuit, le vendredi 10 avril, l’énergie a été portée à 6,5 TeV.
Cette « page 1 du LHC » indique les performances du LHC au cours de la nuit dernière. La ligne noire montre l'augmentation de l'énergie du faisceau jusqu'à 6,5 TeV.
La réussite de l’intervention menée dans le secteur 3-4 a permis de terminer les transitions d’entraînement et la qualification finale du circuit. Cela a marqué la fin d’une campagne d’essais de mise sous tension longue et ardue, qui a pleinement qualifié la totalité des circuits pour l’exploitation à 6,5 TeV.
On est passé ensuite à une série d’essais de protection de la machine, destinés à tester un élément essentiel, le système de verrouillage de faisceau (BIS), et ses liens avec les autres systèmes clés liés à la protection, comme les systèmes d’arrêt de faisceau et d’injection.
Les faisceaux ont finalement franchi dimanche matin les deux lignes de transfert SPS-LHC. Les régions d’injection ayant déjà été incluses dans les tests des secteurs, l’avancée a été rapide. L’un après l’autre, les deux faisceaux ont été acheminés, secteur par secteur, le long de l'anneau. Leur progression dans l’anneau s'est faite progressivement, avec des arrêts sur les collimateurs, la trajectoire des faisceaux étant corrigée à chaque étape. Quand les derniers collimateurs ont été retirés, le faisceau a immédiatement effectué de nombreux tours. Pendant la phase initiale de la mise en service avec faisceau, le LHC fonctionne avec un « faisceau d’essai », composé d’un paquet unique de faible intensité (~5 x 109 protons).
L’équipe chargée de la radiofréquence, travaillant depuis le point 4, a pu procéder aux ajustements nécessaires et les faisceaux ont rapidement été « capturés », ce qui signifie que le paquet unique a été injecté précisément dans le puits radiofréquence choisi et que ses protons sont bien restés groupés. Cela a permis une mise en service préliminaire des systèmes essentiels d’instrumentation de faisceau, qui ont rapidement fourni des mesures de l’orbite fermée, du réglage et de la chromaticité. Après la correction de ces paramètres, les faisceaux ont circulé sans problème, avec de bonnes durées de vie. À première vue, la machine, à l’énergie d’injection de 450 GeV, est similaire à celle de la première période d’exploitation. Des mesures plus détaillées seront réalisées ces prochains jours.
Pour le moment, tous les travaux avec faisceau ont été réalisés à l’énergie d’injection. Pour l’essentiel, il s’agissait de mettre en service avec faisceau les systèmes suivants : radiofréquence, instrumentation de faisceau, rétroaction, collimation, protection de la machine, et arrêt de faisceau.
Mardi soir, des éclaboussures ont été fournies à ATLAS et CMS. Pour cette opération, le faisceau incident est intercepté par un collimateur tertiaire, juste en amont de l’expérience, ce qui fait arriver une spectaculaire gerbe de particules dans le détecteur. Les éclaboussures sont utilisées par les expériences pour synchroniser leurs sous-détecteurs, et elles donnent de très belles images.
Un premier essai de montée en énergie a été réalisé à 1 h le vendredi 10 avril, avec un paquet d’essai unique dans chaque faisceau. Le faisceau 1 a été perdu peu après le début de la montée en énergie, en raison d’un problème de dispersion. Le faisceau 2, en revanche, a atteint allègrement 6,5 TeV, et quelques mesures préliminaires ont été effectuées à cette énergie.
Dans les jours qui viennent, la mise en service des systèmes continue, combinée à la mise en service pour la montée en énergie. Une première vérification de la compression est prévue pour la semaine prochaine.
| Le redémarrage du LHC dans la presse  Graphique du haut : nombre de coupures de presse en ligne au cours des derniers mois. Graphique du bas : nombre de reprises télévision des images diffusées par le CERN au travers d’Eurovision. Non seulement le nombre de coupures de presse est très largement supérieur à la moyenne, mais il faut également noter que l’information a touché de plus grands médias que d’habitude. Les télévisions ont également couvert l’événement sur leurs chaînes d’information et sur de nombreuses chaînes nationales. Nous avons pu identifier pas moins de 555 passages télé pour les images diffusées par le CERN, au travers d’Eurovision. D’autres grandes agences de presse ont également diffusé ces images. |
par Mike Lamont
