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Nouvelles du LS2 : pour ses 60 ans, le PS rajeunit

Les travaux de rénovation du plus vieil accélérateur du CERN se poursuivent dans le cadre du projet d’amélioration des injecteurs

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PS Magnets consolidation during LS2
Changement d'un aimant du Synchrotron à protons, l'un des travaux réalisés pendant le long arrêt technique (Image: Julien Marius Ordan/Maximilien Brice/CERN)

Le 24 novembre 1959, le Synchrotron à protons accélérait ses premiers faisceaux, devenant l’accélérateur le plus puissant du monde. Qui aurait cru alors que, 60 ans plus tard, cette machine deviendrait l’un des rouages principaux du complexe d’accélérateurs du CERN ? Le PS est toujours en service, ce qui est remarquable. Grâce aux soins qui lui sont prodigués pendant ce deuxième long arrêt technique, il va même gagner en efficacité. Le projet d’amélioration des injecteurs du LHC (LIU) inclut en effet une longue liste de travaux sur l’accélérateur et toute son infrastructure.

Avec le remplacement du premier maillon de la chaîne d’accélérateurs par le Linac 4, les protons seront injectés à 160 Mev dans le Booster du PS, puis accélérés jusqu’à 2 GeV contre 1,4 auparavant avant d’être envoyés dans le PS. C’est pourquoi la ligne d’injection des protons dans le PS, d’environ 20 mètres de long, est entièrement remplacée : les aimants quadripôles ont été installés, ainsi qu’un aimant septum. L’installation des équipements se poursuivra en 2020. Les convertisseurs de puissance, qui alimentent la ligne d’injection, ainsi que d’autres équipements LIU ont été remplacés et mis en place dans des bâtiments refaits à neuf ; le câblage a commencé.

Dans l’accélérateur de 628 mètres de long, la moitié des aimants principaux sont en cours de rénovation. Ce grand chantier, qui implique de longues opérations de manutention, est bientôt terminé. « Quarante-huit des cent aimants ont été sortis et une grande partie ont déjà été réinstallés », indique Fernando Pedrosa. L’anneau va par ailleurs intégrer de nouveaux équipements comme des scanners de faisceau à fil et des arrêts de faisceau internes. Les équipes ont profité des travaux dans l’anneau pour procéder à un nettoyage poussé de l’accélérateur, ce qui implique l’assainissement de certaines galeries. Ce nettoyage, ainsi que les tests en cours pour le Linac 4, nécessitent de fermer une partie du PS, compliquant la coordination des travaux. En aval, la ligne d’extraction vers la zone Est a été entièrement démontée dans l’attente d’une nouvelle installation en 2020, dans le cadre du projet de rénovation de la zone Est.

Outre les lignes de faisceau, toute l’infrastructure fait peau neuve. Le système d’éclairage a par exemple été changé et le refroidissement fait l’objet d’importants travaux. La haute luminosité requiert des faisceaux plus intenses, ce qui implique, entre autres, une puissance accrue des stations de refroidissement des circuits. « Nous avons réorganisé tout le système de refroidissement pour doubler le débit, tout en réduisant les coûts d’exploitation », explique Serge Deleval, chef de la section du groupe Refroidissement et ventilation, en charge des injecteurs. Ainsi, les deux stations utilisant de petites tours de refroidissement sont remplacées par un seul sytème central, n’utilisant qu’une seule tour de refroidissement composée de quatre cellules. Deux de ces cellules n’étaient plus utilisées et ont été complètement rénovées.

Parallèlement, toutes les pompes et les échangeurs de chaleur ont été remplacés, ainsi que trois kilomètres de tuyauteries ! « Nous avons profité de cette consolidation pour limiter l’impact sur l’environnement, principalement dû aux produits utilisés pour éviter la légionellose », poursuit Serge Deleval. Ainsi, l’inox, qui nécessite bien moins de traitements anticorrosifs que l’acier, a été préféré. De même, de l’eau déminéralisée est en partie utilisée.

Les travaux du système de refroidissement se poursuivront jusqu’en mars, tandis que l’accélérateur devrait voir la fin des travaux au début de l’été prochain.