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Dernières nouvelles du LHC: objectif 2017 atteint

En plus d’avoir rempli en avance son objectif de production pour 2017, le LHC a atteint le double de sa luminosité nominale

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Dernières nouvelles du LHC: objectif 2017 atteint

Évolution de la luminosité intégrée, pour plusieurs années.

Lundi 30 octobre, les opérateurs du Centre de contrôle du CERN ont annoncé une bonne nouvelle : le Grand collisionneur de hadrons (LHC) a rempli son objectif de production pour 2017, en fournissant aux expériences ATLAS et CMS plus de 45 femtobarns inverses* de données. Cette réussite est d’autant plus remarquable qu’elle arrive plus tôt que prévu.

Le LHC continue de fournir des données de physique aux expériences. Plus tôt dans l’année, il semblait pourtant peu probable que l’objectif serait atteint. Un problème était survenu au niveau de l’interconnexion entre deux aimants, appelés 16L2, et il entravait la performance de la machine. Début septembre, grâce à une collaboration efficace et créative entre différentes équipes du CERN, plusieurs méthodes ont été développées pour régler ce problème technique, et le LHC et sa chaîne d’injecteurs ont ainsi pu renouer avec des performances optimales. À la fin du mois de septembre, la campagne de production 2017 a en outre été raccourcie car des campagnes spéciales initialement prévues en 2018 ont été avancées en 2017, ce qui a mis encore plus de pression sur les opérateurs pour atteindre les objectifs en moins de temps. 

Malgré ces embûches, l’objectif a été rempli et une autre réussite est venue s’y ajouter le 2 novembre, lorsque des faisceaux déclarés stables ont atteint une luminosité de crête de 2,05 x 1034cm-2s-1, soit plus de deux fois la luminosité nominale. Le LHC a ainsi encore une fois fait montre de son excellence. 

La luminosité de crête a dernièrement été limitée à 1,5 x 1034 cm-2s-1 afin d’éviter un empilement d’événements trop important dans les détecteurs d’ATLAS et de CMS. Cela n’a toutefois pas été fait le 2 novembre, pour deux raisons : premièrement, pour faire fonctionner les détecteurs d’ATLAS et de CMS à un régime entraînant un empilement important, et deuxièmement pour en apprendre plus sur les marges de refroidissement réelles des aimants à triplets situés en amont et en aval des expériences ATLAS et CMS, qui absorbent une grande partie des débris des collisions.

L’exploitation pour la physique de cette année prendra fin après 15 jours de campagnes spéciales et une période de développement de la machine, qui seront suivies par l’arrêt hivernal. Celui-ci commencera le 4 décembre, soit une semaine plus tôt que prévu. Cet arrêt technique hivernal (appelé YETS) sera mis à profit pour consolider et améliorer la machine et les expériences, avant leur redémarrage au printemps 2018 ; il s’agira alors de chercher à atteindre une luminosité intégrée de 90 fb-1, objectif fixé pour les années 2017 et 2018 prises ensemble.

* Le femtobarn inverse (fb-1) est l’unité utilisée pour mesurer la luminosité intégrée, laquelle correspond au nombre de collisions potentielles cumulé pour un laps de temps donné. Un femtobarn inverse correspond à environ 100 millions de millions de collisions.