Deuxième période d'exploitation du LHC – Au sommet de la courbe d'apprentissage

Alors que la conférence sur la physique au LHC a lieu en ce moment même à Saint-Pétersbourg, le temps est venu de faire le point sur la deuxième période d’exploitation du LHC.

 Les équipes chargées de faire fonctionner le LHC et ses expériences dans cette nouvelle gamme d’énergie et d’intensité savaient dès le début que 2015 serait une année d’apprentissage. Et c’est bien le cas. L’objectif principal de 2015 a toujours été de régler la machine et les expériences en vue d’une production à haute énergie et haute intensité en 2016, 2017 et 2018. Cela étant, toutes les expériences ont quand même pu collecter des données de qualité à 13 TeV, et les premiers articles et exposés sur la deuxième période d’exploitation ont été présentés pendant l’été.

Je ne voudrais pas pour autant donner l’impression que cette deuxième période d’exploitation est un long fleuve tranquille. Il y a eu des hauts (remise en service sans heurt de la machine, démarrage de la physique, passage réussi à un espacement de 25 nanosecondes entre les paquets), mais aussi des bas. Rien de dramatique, mais une succession de problèmes mineurs qui nous ont ralentis. La sensibilité du système de protection contre les transitions résistives, qui est désormais bien comprise, sera corrigée lors de l’arrêt technique de septembre, mais ce problème nous a fait perdre du temps. À l’énergie à laquelle le LHC fonctionne à présent, les nuages d’électrons et le rayonnement synchrotron constituent un sérieux problème, et nous allons devoir faire avec. Quant aux « objets tombants non identifiés (UFO) », ils sont de retour, mais tout semble indiquer que leur nombre diminue avec le temps. En résumé, la performance du LHC s’améliore au fil du temps, ce qui promet des faisceaux de bonne qualité pour le reste de 2015 et durant toute la phase de production de la deuxième période d'exploitation, qui commencera en 2016.

Du côté des expériences, les choses se passent bien en général. Certains d’entre vous savent toutefois que le système cryogénique qui alimente l'aimant CMS crée quelques difficultés. Ainsi, une petite partie des données de CMS cette année a été prise avec un champ nul. À l'heure où j'écris ces lignes, le système semble stable, mais la présence de contaminants dans la boîte froide qui alimente l’aimant en hélium liquide a été établie et il faudra donc procéder à un nettoyage approfondi. Des mesures provisoires vont être prises pendant l'arrêt technique afin de trouver un moyen de continuer à exploiter l'aimant avec un cycle utile acceptable. Si tout se passe bien, CMS pourra collecter des données avec champ magnétique jusqu’à la fin du programme de physique de 2015, les opérations de nettoyage étant repoussées à l’arrêt hivernal afin que l’expérience soit prête début 2016.

En conclusion, j’aimerais féliciter tous ceux et celles qui nous ont permis d’arriver là où nous en sommes aujourd’hui, à la veille de la première conférence sur la physique au LHC avec des données à 13 TeV à présenter. Alors que des résultats passionnants issus de la première période d’exploitation ne cessent de tomber, comme le résultat combiné d’ATLAS et de CMS sur les couplages du Higgs présenté aujourd’hui, la deuxième période d’exploitation livre déjà beaucoup de données intéressantes à étudier. Et alors que nous arrivons au sommet de notre courbe d'apprentissage, la suite s’annonce prometteuse.

Rolf Heuer