Le LHC se réveille après son sommeil hivernal

Boîtiers de distribution électrique amenant le courant aux aimants. Il y en a 52 le long du LHC, de tailles et caractéristiques différentes. De grands câbles de cuivre transmettent le courant dans de petits câbles supraconducteurs. (Maximilien Brice/CERN)

Nous voilà déjà en mars, et il est temps pour le LHC de se réveiller de sa courte pause hivernale. Le LHC a été la dernière machine remise entre les mains des opérateurs après l’achèvement des travaux de maintenance réalisés pendant l’arrêt technique hivernal, qui a commencé le 14 décembre 2015.

Pendant les onze dernières semaines, plusieurs activités de maintenance ont été réalisées sur tous les accélérateurs et toutes les lignes de faisceau, notamment le remplacement des absorbeurs de faisceau du LHC pour l’injection, qui servent à absorber le faisceau du SPS en cas de problème et offrent ainsi une protection essentielle au LHC, des travaux de maintenance en plusieurs points du système cryogénique, le remplacement de 18 aimants dans le Supersynchrotron à protons, et une vaste campagne pour identifier et retirer des milliers de câbles obsolètes.

L’arrêt technique hivernal a également permis aux expériences de procéder à des travaux de réparation et de maintenance sur leurs détecteurs. La boîte froide de CMS, par exemple, qui avait entraîné des problèmes pour l’aimant de l’expérience pendant l’année 2015, a été nettoyée, et quelques fuites d’eau y ont été réparées.

Les tests de mise sous tension des aimants supraconducteurs ont commencé le 4 mars 2016 pour s'achever vendredi dernier, marquant la première étape en vue des premiers faisceaux de 2016. Le calendrier était serré, avec seulement 14 jours de tests prévus avant le passage à la vérification de la machine, puis à la mise en service avec faisceau, aux alentours de Pâques. Pendant ce laps de temps, plus de 8 500 tests sont réalisés sur les 1 600 circuits. Même si les tests sont réalisés automatiquement, les experts chargés de les conduire et de les analyser doivent être extrêmement attentifs aux milliers de signaux colorés sur leurs écrans.

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L’un des opérateurs de la machine LHC à son poste de travail pendant les essais de mise sous tension des circuits supraconducteurs du LHC. La mise sous tension est la première étape dans le processus de redémarrage du LHC. À ce stade, les opérateurs du LHC réalisent des tests sous tension des circuits supraconducteurs afin de vérifier les fonctionnalités de protection, la chaîne d’alimentation et la capacité des circuits à atteindre les valeurs nécessaires pour l’exploitation. Au total, plus de 8 500 étapes d’essais ont été réalisées sur les 1 600 circuits, en moins de deux semaines. (Image : Maximilien Brice/CERN)

L’année passée, la deuxième exploitation a très bien commencé. L’objectif était de réaliser des collisions protons-protons à 13 TeV avec un espacement de 25 ns entre les paquets.

L’année 2015 a été une période d’apprentissage pour le CERN et, au moment où les machines ont été arrêtées pour la pause de fin d’année, on en avait appris beaucoup sur la manière de faire fonctionner le LHC à cette nouvelle énergie, plus élevée, et avec un espacement plus court entre les paquets. Cette configuration permet d’accumuler beaucoup plus de paquets de particules dans le faisceau, ce qui signifie plus de données pour les expériences.

« C’était un beau résultat mais, pour le mettre en perspective, l’objectif pour la totalité de la deuxième exploitation, jusqu’à fin 2018, est d’arriver à 100 fb-1 de données ; nous avons donc encore beaucoup à faire », explique Frédérick Bordry, directeur des accélérateurs et de la technologie. « On pourrait facilement penser que faire fonctionner le LHC est en train de devenir un exercice de routine, et c’est effectivement le cas sous de nombreux aspects. Toutefois, l’arrêt technique de fin d’année représente une partie essentielle du cycle d’exploitation, et beaucoup de travaux ont été accomplis pendant cette courte pause hivernale », conclut-il.