Dernières nouvelles du LHC : la production reprend

La luminosité intégrée pour les exploitations 1 et 2, en fonction des années.

Depuis la dernière fois que nous vous avons donné des nouvelles du LHC, il s’est passé beaucoup de choses pour le collisionneur : une phase de développement de la machine, un arrêt technique de quatre jours, une phase de récupération après l’arrêt technique, et une série de campagnes de physique spéciales.

L’arrêt technique, le premier de 2018, a commencé lundi 18 juin à 6 h du matin, au moment où le dernier faisceau utilisé pour le développement de la machine a été arrêté. De nombreuses équipes se tenaient prêtes à accéder à l’accélérateur afin de procéder aux quelque 300 interventions de maintenance et de réparation qui étaient déclarées dans l’outil IMPACT. Pour cet arrêt technique, la quasi-totalité de la machine a été maintenue dans des conditions cryogéniques semblables à celles de l’exploitation, ce qui devait permettre un arrêt court et, normalement, un redémarrage rapide. Le nombre de personnes présentes dans le tunnel a atteint presque 190 mercredi matin. Et jeudi 21 juin, en fin d’après-midi, la machine a été remise aux mains du groupe Opérations en vue de son redémarrage.

La reprise après l’arrêt technique s’est malheureusement déroulée moins facilement que prévu, en raison de quelques problèmes techniques, mais les préparatifs en vue des campagnes de physique spéciales ont néanmoins pu commencer dimanche 24 juin. Deux types de campagnes de physique spéciales étaient prévues : des balayages van der Meer, qui permettent aux expériences de mesurer la valeur absolue de la luminosité, et une campagne avec un b*de 90 m, pour laquelle les faisceaux, au lieu d’être compressés jusqu’à la valeur habituelle de 30 cm pour b*, sont « décompressés » de manière à ce que les collisions entre les particules aient lieu à de petits angles, notamment pour les expériences TOTEM et ATLAS/ALFA.

Pour ces campagnes de physique spéciales, trois configurations différentes ont été nécessaires, et chacune d’entre elles devait être validée. La validation concernait principalement la sécurité de la machine et a consisté à créer des cartographies de pertes de faisceaux afin de vérifier que les pertes survenant dans le plan transversal et dans le plan longitudinal étaient absorbées correctement par les différents systèmes de collimation. Un nombre total de 77 cartographies de pertes ont été réalisées et mesurées, ce qui a exigé 14 cycles, comprenant l’injection, l’accélération et enfin les collisions. Il s’agit donc d’une activité qui prend beaucoup de temps. Les résultats sont ensuite évalués puis, s’ils sont estimés corrects, formellement validés par des experts. L’ensemble du programme a malheureusement pris un retard de quatre jours, à la suite de problèmes techniques mais également en raison de la complexité du programme lui-même. Ce dernier a malgré tout pu être mené à son terme le samedi 7 juillet, et le LHC a été remis en mode de production pour la physique habituelle, avec des faisceaux présentant un espacement de 25 ns.

Aperçu de la production de luminosité pour chaque année ; lundi 9 juillet, la luminosité intégrée totale atteignait 147,4 fb–1, soit seulement 2,6 fb–1de moins que l’objectif, fixé à 150 fb–1.

Le collisionneur devrait atteindre ces prochains jours l’objectif de luminosité intégrée de 150 fb–1, qui était prévu pour les exploitations 1 et 2 combinées. Il ne manque en effet plus que 2,6 fb–1 pour atteindre ce niveau ; l’objectif semble donc tout proche. Cela ne signifie toutefois en aucun cas que le LHC va bientôt s’arrêter ; le prochain défi consiste à atteindre l’objectif fixé pour l’année 2018, soit 60 fb–1. Toutes les équipes travaillant sur le LHC continuent de redoubler d’efforts pour y parvenir d’ici à la fin du mois d'octobre.