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Dernières nouvelles du LHC : à plein régime avant une pause

Le LHC fonctionne actuellement à plein régime, avec 2 556 paquets par faisceau ; il a déjà livré avec succès 14,6 fb-1 à ATLAS comme à CMS

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LHC Report: Running towards a production break

Deuxième trimestre du calendrier LHC 2018. On peut y voir la période de développement de la machine, l'arrêt technique et la période d'exploitation spéciale.

Dans quelques semaines commencera la première période de développement de la machine, durant laquelle divers spécialistes feront subir des tests au LHC, et procéderont à des études sur la machine et le faisceau. Ces études sont généralement destinées à améliorer la performance du LHC et à préparer le terrain pour le HL-LHC, mais elles servent également à mieux comprendre certains phénomènes observés, comme les instabilités de faisceau. Cette période sera suivie d’un arrêt technique de quatre jours visant à effectuer les travaux de maintenance nécessaires, non seulement sur la machine, mais aussi sur les expériences.

En principe, il suffit d'un jour ou deux après un arrêt technique pour que la machine soit de nouveau en mode de production, mais, cette fois, les expériences, par la voix du Comité du programme LHC, ont décidé de réaliser une série d'exploitations spéciales faisant également partie du programme de physique du LHC. Durant la première de ces exploitations, des balayages dits van der Meer seront effectués au niveau des expériences. Cette opération vise à étalonner avec précision les mesures de luminosité faites par les expériences. Pour cela, les injecteurs prépareront des faisceaux de haute qualité, comportant un nombre réduit de paquets, qui seront accélérés et entreront en collision dans le LHC. Nous réaliserons ensuite un balayage de la position des faisceaux, en désalignant plus ou moins ces derniers. En procédant ainsi dans les plans horizontal et vertical, nous pouvons établir une mesure de la luminosité absolue avec laquelle peuvent être comparées les valeurs du système de mesure de la luminosité.

La deuxième des exploitations spéciales consiste à utiliser des faisceaux décompressés, avec une valeur b* de 90 m ; l'angle des particules sera donc très faible. Ainsi, les particules se déplaceront d'une façon bien plus parallèle, ce qui permettra à CMS et TOTEM et à ATLAS et ALFA de réaliser des analyses de physiques spécifiques.

Une fois ces exploitations spéciales terminées, le LHC fonctionnera de nouveau dans une configuration normale, en mode de production de luminosité. Ces périodes de développement de la machine, d'arrêts techniques et d'exploitations spéciales créeront des plateaux dans la courbe de luminosité intégrée, mais ceux-ci sont déjà pris en compte dans les prévisions pour 2018, qui tablent sur une luminosité de 60 fb-1.

Contrairement aux autres courbes, la courbe de la luminosité intégrée pour 2018 ne fait apparaître pour l'instant aucun plateau. Cette situation est sur le point de changer, avec la période de développement de la machine, les arrêts techniques et les exploitations spéciales à venir. Par la suite, la luminosité devrait repartir à la hausse.