C’est parti pour la haute luminosité !

Cette semaine marque une étape importante pour le projet LHC haute luminosité (HL-LHC - voir ici), qui passe de la phase de l’étude de conception à celle de la construction de la machine. Ce projet augmentera le potentiel de découvertes du LHC, multipliant la luminosité d’un facteur 10 par rapport à la valeur nominale initiale, et permettra à la communauté scientifique d’étudier de nouveaux phénomènes. 

 

Le compositeur Domenico Vicinanza (à gauche) dirige la performance musicale réalisée à partir des sonifications du LHC durant l'événement spécial Hi-Lumi (voir encadré).

Le feu vert a été donné durant la 5e réunion annuelle conjointe HiLumi LHC-LARP, qui a eu lieu au CERN du 26 au 30 octobre 2015. La réunion a rassemblé plus de 230 spécialistes du monde entier, venus discuter des résultats de l'étude de conception HiLumi LHC. Durant la semaine, ces spécialistes ont approuvé la première version du rapport de conception technique (TDR) du HL-LHC – le document qui, suite à la publication en 2014 du rapport préliminaire de conception (PDR), décrit en détail la manière dont le programme d'amélioration du LHC sera réalisé. Ils ont également lancé la phase principale du projet HL-LHC, qui portera sur la réalisation de prototypes et l’industrialisation du matériel.

« Nous arrivons au terme de plusieurs années passionnantes pour le projet HL-LHC, commente Lucio Rossi, chef du projet HL-LHC. Nous avons bénéficié de la collaboration d’excellents spécialistes, au CERN et dans le monde entier. Ils ont travaillé sans relâche pour développer des technologies innovantes essentielles afin de tenir compte d’exigences techniques exceptionnelles. » Au rang de ces technologies, on peut citer des aimants supraconducteurs de pointe de 12 teslas, des cavités supraconductrices compactes et ultra-précises pour la rotation des faisceaux, des technologies de collimation évoluées, et une ligne de transmission supraconductrice haute puissance de 100 mètres de long, avec une dissipation d’énergie nulle. Pour cette dernière, une intensité record à l’échelle mondiale de 20 kA à 24 K a récemment été enregistrée dans une ligne de transmission électrique en MgB2 d’une longueur de 40 m - une avancée importante qui permettra le démarrage de la production industrielle à grande échelle de câbles.


Avec pour objectif une luminosité intégrée de 250 fb-1 par an, le projet HL-LHC imposera également de nouvelles exigences aux systèmes de vide, aux systèmes de protection de la machine et à la cryogénie. Les spécialistes du projet mettent actuellement au point de nouveaux concepts pour le traitement et le diagnostic des faisceaux, ainsi qu’un système évolué de modélisation pour le faisceau intense, et des dispositifs innovants d’optique de faisceau et de croisement des faisceaux afin que ces collisions donnent le plus de résultats de physique possible.  

Outre ces défis technologiques, le projet HL-LHC prévoit également d’importants travaux de génie civil, avec la construction des tunnels et des halls souterrains nécessaires pour loger les nouveaux équipements cryogéniques ainsi que les installations électriques. « Ces efforts intenses dans les domaines technique, technologique et du génie civil n’auraient jamais été possibles sans notre collaboration avec l’industrie, souligne Lucio Rossi. Nous travaillons en effet étroitement avec de grandes entreprises et nous continuons à encourager de nouvelles collaborations, comme nous l'avons fait lors de la manifestation "HiLumi à la rencontre de l'industrie", le 26 juin dernier. »

Si la construction peut à présent réellement commencer, la route est encore longue jusqu’à la phase d’installation, en 2025. « Nous entrons dans une période passionnante, non seulement pour le projet HL-LHC, mais également pour l’ensemble de la communauté des accélérateurs », conclut Lucio Rossi.  
 

La magie de la lumière, de la luminosité
et des sonifications HiLumi 

En reconnaissance du nouveau statut du projet HL-LHC, dont la construction a maintenant été « approuvée » par le CERN, un événement spécial a été organisé au cinéma Pathé Balexert, à Genève, à l’intention des participants à la réunion annuelle HiLumi LHC-LARP. Intitulé « Lumière, luminosité et sonifications HiLumi », la soirée a consisté en des performances musicales, des jeux de lumière et des lectures de poèmes, le tout agrémenté de cocktails.

La soirée a commencé par un chaleureux message de bienvenue du maître de cérémonie, Lucio Rossi, qui a fait part de son enthousiasme pour la nouvelle phase du projet HL-LHC, et remercié les participants des efforts qu’ils ont consacrés au projet. Ensuite, le poète et écrivain Davide Rondoni est monté sur scène, et a lu sa nouvelle œuvre, inspirée du thème de la lumière. La musique est allée crescendo, avec des performances de Louis Montesinos à la batterie et de Chiara Mariotti, physicienne à CMS, à la flûte. On doit les morceaux entendus tout au long de la soirée au physicien et compositeur Domenico Vicinanza, du réseau GÉANT et de l’Anglia Ruskin University (Royaume-Uni). Pour créer les mélodies, Domenico a utilisé les données des faisceaux du LHC. 

 

par CERN Bulletin