Alors que la fabrication des composants du LHC à haute luminosité (HL-LHC) entame sa dernière ligne droite, les activités d’installation gagnent en intensité. Six impressionnantes unités de compression viennent d’être livrées par Linde Kryotechnik et installées dans les nouveaux bâtiments HL-LHC jouxtant les halls de surface des expériences ATLAS et CMS, aux points 1 et 5 du LHC. Ces compresseurs montés sur châssis, dénommés « compresseurs skids », ont été intégrés par Enerproject, à Mezzovico dans le canton suisse du Tessin, avant d’être livrés au CERN. Ce sont des éléments clés du système de cryogénie destiné à refroidir les nouvelles installations du HL-LHC.
Parvenir à une haute luminosité, des aimants de focalisation plus puissants seront installés de part et d’autre des expériences ATLAS et CMS, nécessitant une puissance cryogénique accrue. Deux nouveaux réfrigérateurs cryogéniques doivent donc être installés en plus des huit réfrigérateurs actuels du LHC. Ces systèmes produisent, à partir d’hélium gazeux à température ambiante, de l’hélium superfluide à 1,9 K (-271°C). Ils sont composés de réfrigérateurs situés en surface, de compresseurs froids situés au niveau du tunnel du LHC, et de lignes cryogéniques qui acheminent l’hélium depuis la surface dans les galeries souterraines puis le long de l’accélérateur.
Comme le réfrigérateur de votre cuisine, les systèmes de réfrigération du LHC comprennent un compresseur et une boîte froide qui abrite les échangeurs de chaleur et les turbines de détente, mais ils sont bien plus imposants, occupant plusieurs bâtiments. Ils sont dotés de compresseurs, qui compriment l’hélium à 20 bars, et d’une boîte froide, qui abaisse la température et la pression de l’hélium à 4,5 K (-269°C) et 3 bars. Les boîtes froides, qui complèteront les installations de surface aux points 1 et 5, devraient être livrées en fin d’année.
Parallèlement, les grands tubes de la ligne de distribution cryogénique (QXL) sont acheminés dans les nouvelles galeries souterraines du futur accélérateur. L’objectif est d’installer les tronçons dans les galeries de service dès maintenant, et de compléter l’installation dans le tunnel du LHC au cours du troisième long arrêt technique (LS3).
L’an passé, les grandes manœuvres de la cryogénie avaient débuté avec la livraison de quatre grands réservoirs à hélium, chargés d’alimenter les nouveaux réfrigérateurs en cours d’installation.