Dernières nouvelles du LHC : une pause très productive

Le lundi 24 août, le fonctionnement du LHC avec un intervalle de 25 ns entre les paquets s’est arrêté pour laisser la place à une pause de deux semaines consacrée à l’étalonnage de la luminosité (deux jours), au développement de la machine (cinq jours) et à un arrêt technique (cinq jours).

 

Pas de pause le dimanche au Centre de contrôle du CERN. (Image : Rogelio Tomás García).

Effectuer un étalonnage précis de la luminosité est crucial pour une grande partie des mesures d’une expérience. La luminosité est étalonnée à l’aide d’une méthode de balayage inventée par Simon van der Meer en 1968, auprès des ISR. Lors de ces balayages, des faisceaux préparés avec soin, initialement séparés, sont déplacés l’un à travers l’autre, horizontalement puis verticalement, dans une direction à la fois. Des mesures précises des taux d’interaction, de l’intensité des faisceaux, du mouvement des faisceaux pendant le balayage et d’autres facteurs permettent de déterminer la luminosité absolue. Les expériences ATLAS, ALICE, CMS et LHCb ont chacune disposé d’un moment précis pour procéder aux balayages selon la méthode Van der Meer. TOTEM et ALFA ont aussi profité de ces conditions particulières pour enregistrer des données.

La période de développement de la machine qui a suivi a consisté en divers programmes de mesure et de développement, allant de l’exploration des limites des plus petites tailles de faisceau, au point d’interaction, à la collimation au moyen de cristaux courbés. Sans les difficultés liées à une intensité de faisceau élevée, la disponibilité de la machine était importante pendant cette période de développement de la machine, laquelle a connu des résultats remarquables. Parmi les faits marquants, on peut noter la validation d’un bêta* de 40 cm, qui permet de doubler le potentiel de luminosité de la configuration actuelle. Des spécialistes de la collimation et des membres de la collaboration UA9 ont également pu réaliser avec succès des tests et des démonstrations du potentiel de collimation des cristaux courbés.

Les faisceaux ont été arrêtés à 6 heures précises, le matin du lundi 31 août, en prévision de l’arrêt technique de cinq jours qui vient à présent de se terminer. Cet arrêt technique avait pour objectifs principaux des modifications du système crucial de protection contre les transitions résistives, la consolidation des systèmes de refroidissement et de distribution électrique, et d’importants travaux de maintenance sur le système cryogénique. Un très grand nombre d’activités ont pu être réalisées. Cet effort combiné, coordonné par une équipe du groupe EN/MEF, a été une grande réussite.

Après l’arrêt technique, la première grande étape est la revalidation du LHC avec faisceau du point de vue de la protection de la machine. Après une optimisation de certains systèmes, on poursuivra la montée en intensité au moyen de faisceaux avec un intervalle de 25 ns entre les paquets, ce qui devrait nous conduire à plusieurs semaines de luminosité soutenue avec cet espacement entre les paquets. 

par Mike Lamont for the LHC team