Depuis notre dernier article, les faisceaux d'ions plomb sont arrivés à bon port dans la zone Nord du SPS, en particulier à l'expérience NA61, leur principale utilisatrice. L'optimisation des paramètres de faisceau du SPS et du processus d’extraction lente, la semaine dernière, associée à l'optimisation de l'acheminement des faisceaux à la zone Nord, ont eu pour résultat une structure de dispersion optimale, 50 % plus efficace qu'en 2022.

Le vendredi 6 octobre, le LHC a achevé la montée par étapes en intensité des faisceaux d'ions plomb, atteignant 1 240 paquets par faisceau. Cependant, avec ce succès sont apparus deux problèmes : des pertes de faisceau lors de la dernière phase de l'accélération, entraînant l'éjection du faisceau, et un niveau élevé de bruit de fond dans le détecteur ALICE, dans une zone où le faisceau en circulation interagit avec les collimateurs.

Pour résoudre le problème des pertes de faisceau, les seuils d'alerte des systèmes de protection répartis tout au long de l'anneau du LHC, qui envoient des informations au système d'éjection, ont été rehaussés. Ainsi, le système accepte la perte d'un plus grand nombre d'ions plomb, en particulier dans les zones dotées de collimateurs, sans que soient compromises la sécurité et la fiabilité des machines. Grâce à cet ajustement, et à d'autres mesures, les pertes de faisceau pendant l'accélération sont restées en dessous du seuil d'éjection, ce qui a permis de faire entrer en collision des faisceaux à 1 240 paquets.

Des experts de l'expérience ALICE et de la machine LHC ont collaboré étroitement pour remédier au problème du bruit de fond dans le détecteur ALICE : ils ont réalisé un certain nombre d'études, envisageant plusieurs stratégies qui ont pu être testées au cours de plusieurs « remplissages » sur une période de plus de 30 heures. Finalement, la correction de la dispersion résiduelle (voir encart ci-dessous) a eu pour effet de réduire le bruit de fond à un niveau satisfaisant, qui permettra à ALICE d'acquérir des données dans les semaines à venir.

Les efforts visant à renforcer la performance de la machine ne se limitent pas au LHC. Les équipes procèdent sans cesse à des réglages fins des injecteurs, non seulement pour les faisceaux du LHC, mais également pour différents faisceaux destinés aux cibles fixes. Ainsi, on a enregistré la semaine dernière de nouveaux records d'intensité pour le faisceau d'antiprotons de l'AD/ELENA. Au début de la période d'exploitation de 2023, l'AD pouvait extraire 3,1x10⁷ antiprotons. Ce chiffre a été porté graduellement à 4x10⁷ antiprotons en septembre. À la suite d'une augmentation du nombre de protons sur la cible AD, qui est la source des antiprotons, des opérations d'optimisation ont été menées à bien sur la machine AD afin d'accroître le pourcentage d'antiprotons qui arrive jusqu'à l'extraction, porté à 90 %. On aboutit ainsi à une intensité record de 4,9x10⁷ antiprotons extraits de l'AD. C'est là le résultat d'un travail minutieux mené par l'équipe AD, qui s'évertue à mieux comprendre la machine, en gagnant à chaque fois une fraction de pour cent. 

Après avoir été décéléré dans la machine AD, le faisceau d'antiprotons est injecté dans la machine ELENA, où les antiprotons sont divisés en quatre paquets, lesquels, après une nouvelle décélération, peuvent être extraits séparément et envoyés aux différentes expériences sur l’antimatière. En septembre, ces expériences ont reçu régulièrement 8x10⁶ antiprotons par paquet, mais, la semaine dernière, après les optimisations, ce chiffre a pu atteindre 9,7x10⁶ antiprotons par paquet, ce qui constitue un nouveau record d'intensité pour ELENA.

Ces succès remarquables reflètent le dévouement et la compétence des nombreuses équipes qui, ensemble, travaillent à faire fonctionner le complexe d'accélérateurs du CERN.