Check-up et améliorations pour les injecteurs

Deux cavités en crabe radiofréquence sont en cours d’installation dans le SPS. Elles y seront testées avec faisceau pour la première fois. (Image : Maximilien Brice, Julien Ordan/CERN)

Le LHC n’est pas le seul à recevoir de l’attention pendant l’arrêt technique hivernal ; l’ensemble de la chaîne d’injection a droit à sa vérification annuelle. Cette année, en plus des travaux de maintenance traditionnellement réalisés pendant l’arrêt hivernal, un volume d’activités considérable est consacré au projet d’amélioration des injecteurs du LHC (projet LIU). En prévision du fait que des paramètres exigeants seront nécessaires, pour les faisceaux de protons et d’ions, pour le LHC à haute luminosité (HL-LHC), l’équipe du projet LIU est chargée de planifier et de mettre à exécution des améliorations de grande envergure du complexe.

Une grande campagne de décâblage se déroule actuellement dans le Synchrotron à protons (PS). Plusieurs structures, à la fois en surface et dans les zones souterraines, sont encombrées par des câbles devenus obsolètes, dont certains ont été installés dans les années 1960 ou même avant. Ils empêchent l’installation de nouveaux câbles, notamment de ceux nécessaires au projet LIU. Environ 4 000 câbles, d’une longueur combinée de 240 km, sont donc actuellement retirés du PS. Des campagnes de décâblage semblables avaient eu lieu dans le Booster du PS et dans le supersynchrotron à protons (SPS) pendant l’arrêt technique hivernal prolongé de l’année passée ; 9 000 câbles avaient alors été retirés. 

Dans le même temps, la ligne de transfert TT2, située entre le PS et le SPS, fait l’objet d’un important programme de consolidation : la totalité de ses 43 aimants quadripolaires sont en train d’être remplacés. Ces aimants ont été installés dans les année 1980, et ils ont récemment commencé à montrer des signes de dégradation. Quinze d’entre eux seront remplacés pendant l’arrêt hivernal, et les autres pendant le deuxième long arrêt. Les nouveaux aimants ont été retirés des anciens anneaux de stockage à intersections et entièrement rénovés, puis ils ont subi des vérifications afin de garantir qu’ils remplissent les exigences fixées.

Sur une autre ligne de transfert, celle située entre le PS et le LEIR, une nouvelle instrumentation pour la surveillance du faisceau est en cours d’installation. L’instrumentation de faisceau du Linac3, l’accélérateur qui fournit les ions plomb aux expériences, fait l’objet de modifications et d’améliorations, et de nouveaux convertisseurs de puissance ont été installés pour les aimants situés sur ses lignes de transfert. Un éclairage tout neuf et de nouveaux câbles pour le réseau GSM ont en outre été installés dans les zones d’expérimentation de tous les injecteurs.

Les préparatifs continuent en vue de l’arrivée du plus jeune membre de la famille des accélérateurs du CERN, le Linac4. Deux moniteurs d’émittance permanents, utilisant des lasers, ont été installés. Conçus spécialement pour le nouvel accélérateur linéaire, ils ont pour mission de mesurer de façon non invasive l’émittance transverse du faisceau H- du Linac4 à son énergie opérationnelle de 160 MeV. Ces moniteurs utilisent un faisceau laser pulsé et des détecteurs en diamant afin d’obtenir les profils et l’émittance du faisceau H-.

Après le projet LIU, intéressons-nous au HL-LHC ; du côté de ce dernier, deux cavités en crabe radiofréquence sont en cours d’installation dans le SPS. Elles y resteront une année, pendant laquelle elle seront testées avec faisceau pour la première fois. Ces cavités en crabe, assemblées au CERN en 2017, permettront d’incliner les paquets de particules avant leur entrée en collision dans le HL-LHC ; cette opération maximisera la superposition des paquets au moment de leur rencontre et fera donc augmenter, pour chaque rencontre, la probabilité des collisions, que l’on appelle aussi la luminosité. 

Vidéo : Ron Suykerbuyk/CERN