Le LHC devant redémarrer à la fin du mois, l’équipe du Centre de contrôle teste les systèmes qui fournissent les faisceaux.

Au CERN, une chaîne d’accélérateurs augmente progressivement l'énergie de faisceaux d’ions ou de protons pour les injecter dans le LHC. Ensuite, le LHC les accélère encore pour fournir des collisions aux détecteurs ALICE, ATLAS, CMS et LHCb. L’avant-dernier accélérateur de la chaîne est le Supersynchrotron à protons (SPS), une machine de près de 7 km de circonférence qui reçoit des particules fournies par le Synchrotron à protons à 26 GeV et augmente leur énergie jusqu’à atteindre les 450 GeV nécessaires pour l’injection dans le LHC.

Actuellement, l’équipe chargée des contrôles pour le LHC teste les systèmes d’injection pour s’assurer que le redémarrage de l’accélérateur se passera au mieux. Même si des particules seront injectées dans certaines parties du LHC ce week-end, les faisceaux ne circuleront complètement qu’à la fin du mois.

« Nous allons procéder à deux essais, explique Ronaldus Suykerbuyk, de l’équipe chargée des opérations au LHC. Le faisceau 1 traversera le détecteur ALICE et circulera jusqu’au point 3, où nous l’absorberons au moyen d'un collimateur. Le faisceau 2, quant à lui, traversera le détecteur LHCb et sera absorbé au point 6. » Un écran placé dans le tube de faisceau signalera le passage réussi du faisceau par un point lumineux. L’équipe enregistrera également d’autres paramètres, notamment la synchronisation des aimants d’injection à déflexion rapide (des aimants dipolaires à cyclage rapide qui « projettent » le faisceau dans l’accélérateur) et la trajectoire du faisceau dans les lignes d’injection et le tube de faisceau du LHC.

« Cet essai, c’est comme un exercice de débogage géant, confie Mike Lamont, chef de l’équipe chargée des opérations. Tous les systèmes de contrôle ont déjà été testés sans faisceau. À présent, si le faisceau circule, nous serons contents ! »

Les expériences ALICE et LHCb préparent leurs détecteurs à recevoir les particules injectées. « ALICE recevra des muons provenant de l’absorbeur de faisceau du SPS, explique Despina Hatzifotiadou, physicienne à ALICE. Ils seront utilisés pour étudier la distribution temporelle des déclenchements et l’alignement du spectromètre à muons. »

LHCb enregistrera aussi des données. « Ces essais sont l’occasion de mettre en service le détecteur LHCb et son système d’acquisition de données. Les données collectées sont très précieuses pour les études menées sur les détecteurs et pour l’alignement, c’est-à-dire pour déterminer l’emplacement géométrique relatif des différents sous-détecteurs, précise Patrick Robbe, de LHCb. C’est formidable, car ces essais nous rapprochent du redémarrage ! »

« Il reste cependant beaucoup à faire avant de pouvoir faire circuler les faisceaux, rappelle Ronaldus Suykerbuyk. Nous devons terminer tous les essais de mise sous tension, ainsi que l’entraînement des aimants, et tester l’ensemble du matériel et des systèmes de diagnostic des faisceaux. » Les prochaines semaines s’annoncent donc chargées pour toutes les équipes concernées.