Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) est dans une forme Olympique. En deux mois, l’accélérateur a délivré quasiment cinq fois plus de données qu’en 2015, enchaînant les records de luminosité, l’indicateur du nombre de collisions. La luminosité intégrée, qui indique le nombre cumulé de collisions délivrées aux expériences, frise les 20 femtobarn inverses (fb^-1), plus très loin des de 25 fb^-1, l’objectif fixé pour toute l’année 2016 !  De quoi satisfaire les expériences qui alimentent leurs analyses afin de présenter de nouveaux résultats à la conférence ICHEP 2016, qui démarre dans quelques jours à Chicago, aux Etats-Unis.

Les opérateurs du LHC enchaînent de longues périodes au cours desquelles les faisceaux circulent et entrent en collision sans anicroche. On pourrait penser qu’ils n’ont plus qu’à regarder tourner les faisceaux en se tournant les pouces. En réalité, si le LHC fonctionne à merveille, c’est qu’ils contrôlent, règlent, ajustent, améliorent en permanence le fonctionnement de l’accélérateur et de ses milliers de composants. Et parfois, ils stoppent les collisions pour mener des recherches sur l’accélérateur. Cette semaine, le LHC est ainsi en mode « développement machine ». Vingt jours dans l’année sont prévus pour de telles études.

 « Si nous sommes parvenus aux performances actuelles avec le LHC, c’est entre autres parce que nous avons mené des études telles que celle de cette semaine, observe Jan Uythoven, en charge du développement machine actuel. Ces tests sont essentiels pour maintenir, voire améliorer les performances du LHC dans les mois et années à venir»

L’un des grands objectifs de ces tests est d’augmenter encore la luminosité. Pour y parvenir, les opérateurs peuvent jouer sur la taille du faisceau aux points de collisions, au centre des expériences. Plus les paquets de protons qui le forment sont compressés, plus les chances de collision sont grandes. « Nous testons de nouveaux réglages sur les aimants quadripôles qui focalisent le faisceau », indique Jan Uythoven. Autre sujet d’étude, les instabilités, la bête noire des opérateurs. A chaque nouvelle augmentation d’intensité des faisceaux, par exemple, ou changement du mode de remplissage de l’accélérateur, les opérateurs ajustent tous les paramètres de la machine pour éviter que les faisceaux ne deviennent instables. Lorsque c’est le cas, les opérateurs sont obligés de les stopper en les éjectant vers l’arrêt de faisceau. Un autre volet des tests actuels sera d’ailleurs d’optimiser le processus d’injection des paquets de protons pour limiter la dispersion du faisceau.

Après six jours d’études, le LHC reprendra le marathon des collisions dimanche soir.