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Dernières nouvelles du LHC: préparer le LHC pour la physique

Samedi 29 avril, avec deux jours d'avance, des faisceaux circulaient à nouveau dans le LHC

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LHC Report: gearing up the LHC for physics

Le faisceau de faible intensité à un seul paquet vu sur un écran de contrôle. La tache n'est pas ronde, parce qu'elle se compose de deux impacts de faisceau superposés, l'un au démarrage et l'autre reçu après la première révolution dans le LHC.

Le LHC est sorti de son sommeil. Samedi 29 avril, peu après 20 h – deux jours plus tôt que prévu – des faisceaux de protons ont circulé, pour la première fois en 2017.

Avant la remise en marche du LHC, la dernière semaine d'avril, les tests électriques ont progressivement cédé la place au contrôle de la machine. Il s'agit de la phase dans laquelle tous les équipements sont opérationnels ; toutes les pièces du puzzle sont réunies et font apparaître l'image finale.

L'une des principales opérations de cette phase est la fermeture du système de verrouillage de faisceau, qui impose que tous les équipements soient en état de marche et que les quatre cavernes d'expérimentation aient été inspectées et fermées. Tout doit être mis en place comme si la machine était prête à recevoir des faisceaux. Le vendredi 28 avril, la machine et tous ses convertisseurs de puissance ont été testés, avec un cycle injection-accélération puis palier d'énergie et phase de compression, comme s'il y avait un faisceau en circulation. Après quelques tentatives et la résolution de quelques problèmes, l'anneau a pu être fermé pendant la nuit du vendredi 28 au samedi 29 avril, juste avant le pont du 1er mai. De nombreux contrôles ont été effectués en parallèle sur tous les autres systèmes requis pour le fonctionnement avec faisceau.

Dans l'intervalle, les équipes du SPS ont travaillé d'arrache-pied pour rendre opérationnelle l'extraction du faisceau à un seul paquet depuis les sections droites longues 4 et 6, en vue de la mise en service avec faisceau du LHC. Initialement, le faisceau a été envoyé sur les arrêts de faisceau situés à proximité du SPS, avant d'arriver, via les lignes de transfert TI2 et TI8, au LHC. Vendredi en fin d'après-midi, le faisceau avait été envoyé dans les deux lignes de transfert, et se trouvait donc à la porte du LHC.

La première injection de faisceau dans le LHC était prévu pour lundi 1er mai. Étant donné les avancées impressionnantes réalisées les jours précédant le long week-end, une première tentative a été faite de tout mettre en place le matin du samedi 29 avril pour une injection de faisceau. Malheureusement, quelques problèmes de dernière minute ont retardé l'injection. Grâce aux efforts des spécialistes des équipements qui ont travaillé pendant le pont, ces problèmes ont pu être résolu dans la journée.

À 18 h, la première injection du faisceau 1 (sens horaire) a commencé. Le faisceau a été amené progressivement, secteur par secteur, dans tout l'anneau. Au bout de 45 minutes seulement, le faisceau avait effectué le tour complet et était en circulation. Le faisceau 2 (sens anti-horaire) a suivi le même processus, et à 20 h 12, les deux faisceaux étaient en circulation, avec deux jours d'avance.

Puis, dimanche 30 avril, dans l'après-midi, les faisceaux de faible intensité comprenant un seul paquet ont déjà été accéléré à 6,5 TeV par faisceau.

Cette réussite remarquable a été rendue possible par la bonne préparation de la machine et de tous ses sous-systèmes par les experts des équipements et au travail acharné de plusieurs experts qui ont travaillé en étroite collaboration avec les équipes Opérations du CCC pendant ce week-end prolongé.

Le travail se poursuit, avec un réglage détaillé de la machine, initialement avec des paquets uniques de faible intensité, puis avec des paquets de haute intensité, puis des paquets multiples, afin de valider chaque étape du processus, après quoi des collisions pourront être réalisées en toute sécurité, et la physique pourra commencer dans quelques semaines.