Dernières nouvelles du LHC : remise en route

Le 4 mars, la machine a de nouveau été remise aux mains des opérateurs du LHC ; les essais électriques sur les aimants sont en cours. Il s’agit d’une étape cruciale avant la réception des premiers faisceaux et le redémarrage de l’exploitation 2 pour la physique.

Une boîte de distribution électrique qui transfère la puissance électrique vers les aimants supraconducteurs du LHC et maintient les courants stables dans les circuits supraconducteurs. 

Le LHC a été la dernière machine à être rendue aux opérateurs après l'achèvement des travaux de maintenance effectués pendant l’arrêt technique de fin d’année, qui a commencé le 14 décembre 2015.

Au cours des onze semaines d’activités de maintenance programmée, différentes interventions ont eu lieu dans tous les accélérateurs et lignes de faisceau :  maintenance en plusieurs points du système cryogénique ; remplacement de 18 aimants dans le Supersynchrotron à protons ; grande campagne d’identification et de retrait de milliers de câbles obsolètes ; remplacement des absorbeurs de faisceau du LHC pour l’injection (TDI), utilisés pour absorber le faisceau du SPS en cas de problème, qui assurent une protection vitale pour le LHC ; démontage et réinstallation de douze collimateurs du LHC après modification des chambres à vide, qui limitaient leur mouvement ; amélioration de l’instrumentation de faisceau, notamment de plusieurs systèmes de surveillance de position du faisceau, d’autres interventions étant prévues pour le prochain arrêt technique de fin d’année, en décembre ; interventions de maintenance électrique pour assurer un fonctionnement stable des machines.

L’arrêt technique de fin d’année a également donné aux expériences la possibilité d’effectuer des réparations et de la maintenance sur les détecteurs. En particulier, pour ATLAS, il s’agissait de réparer le soufflet de la chambre à vide et d’installer de nouveaux câbles de déclenchement et de commande, ainsi que de nouveaux câbles pour le refroidissement à eau ; à CMS, la boîte froide, qui a créé des problèmes pour l’aimant de l’expérience en 2015, a été nettoyée et plusieurs fuites d’eau sur le site ont été réparées.  

Au cours de la phase de mise en service du LHC, plus de 7 000 tests sont automatiquement effectués sur les 1 600 circuits des aimants. Depuis le Centre de contrôle du CERN (CCC), les opérateurs surveillent sur leurs écrans l’avancement des tests : chaque carré représente un test, tandis que la couleur montre la progression.

Remettre des faisceaux dans la machine après un arrêt technique de quelques semaines n’est pas une opération anodine. L’équipe de l’assurance qualité électrique (ELQA) a dû tester les circuits électriques des aimants supraconducteurs, certifier qu’ils étaient prêts pour le fonctionnement de la machine – c’est-à-dire, capables de soutenir les tensions élevées qui pourraient se produire lors de la mise sous tension. Tous les circuits spécifiés ont été validés après la réparation de quelques non-conformités mineures. Les équipes ont également vérifié le fonctionnement correct de l’alimentation électrique de secours disponible en cas de coupure électrique qui permet de protéger les systèmes critiques de la machine. Au cours de ces vérifications, plusieurs problèmes critiques sont apparus ; ils seront résolus avant que la machine reçoive du faisceau.

Le 4 mars, une fois achevées toutes les opérations de préparation, il a été possible de commencer les tests électriques sur les circuits supraconducteurs. Ces tests font  intervenir de nombreux groupes de trois départements différents, notamment des spécialistes des aimants et des convertisseurs de puissance, de la protection et du verrouillage, de la planification et du fonctionnement – ce qui suppose une bonne collaboration, une préparation efficace et la coordination de nombreuses activités. En moins de deux semaines, plus de 7 000 essais sont effectués sur les 1 600 circuits. Même si les essais sont effectués de façon automatique, les spécialistes chargés de les superviser et de les analyser doivent être très attentifs aux milliers de signaux multicolores apparaissant sur leurs écrans.

À l’heure actuelle, plus de trois quarts des essais ont été effectués, prouvant que les circuits sont capables d’atteindre les valeurs requises pour l’exploitation 2. Le but est proche, mais il ne s’agit pas de se relâcher car il va falloir commencer les vérifications finales dans à peine quelques jours avant de pouvoir accepter les faisceaux dans la machine. Bientôt, une nouvelle période de mise en service sera terminée : les faisceaux devraient être de retour dans le LHC d’ici une quinzaine.

Marzia Bernardini, Mirko Pojer et Matteo Solfaroli Camillocci pour l'équipe du LHC