Depuis début janvier, l’hélium liquide qui coule dans les veines du système de refroidissement du LHC a progressivement quitté l’accélérateur ; l’un après l’autre, les huit secteurs que compte le LHC ont ainsi été ramenés à température ambiante. « Environ quatre semaines sont nécessaires pour ramener un seul secteur de sa température nominale de 1,9 K (-271°C) à la température ambiante », explique Krzysztof Brodzinski, ingénieur d’exploitation du système cryogénique du LHC. Pour alimenter l’ensemble du système cryogénique du LHC, pas moins de 135 tonnes d’hélium sont nécessaires. Après avoir été transporté à la surface, le précieux agent de refroidissement est en partie stocké au CERN, le reste (environ 80 tonnes) étant confié aux fournisseurs du CERN le temps du LS2.
Les compresseurs à hélium, au nombre de 70, sont les premiers maillons de la chaîne cryogénique du LHC. Ils permettent de comprimer l’hélium, qui est ensuite refroidi par détente dans les turbines des boîtes froides. Pendant le LS2, tous vont être envoyés majoritairement dans deux centres spécialisés en Allemagne et en Suède pour y subir une révision complète. « Chacun des 70 compresseurs doit être démonté puis remonté, afin de vérifier l’état de toutes les pièces et d’en changer si nécessaire », précise Gérard Ferlin, responsable de la section Exploitation au sein du groupe Cryogénie. « Les 70 moteurs électriques associés aux compresseurs seront eux envoyés en Italie pour révision. »
Les compresseurs froids qui permettent de faire baisser la température de l’hélium de 4,5 K à 1,9 K feront quant à eux le voyage jusqu’au Japon. Six d’entre eux (sur les 28 que compte l’accélérateur) ont montré des faiblesses après les quatre années de la dernière période d’exploitation du LHC et nécessitent l’intervention de spécialistes.
Bien sûr, au CERN aussi, le groupe Cryogénie a du pain sur la planche : plus de 4 000 opérations de maintenance préventive et corrective sont prévues d’ici à mi-2020, avant le démarrage du refroidissement des premiers secteurs du LHC ! « De nombreuses interventions de maintenance sont planifiées de longue date, notamment sur les huit boîtes froides du LHC (une par secteur). Les capteurs, thermomètres, vannes, turbines, filtres, etc. vont être vérifiés, validés ou remplacés », explique Gérard Ferlin. « Et nous allons aussi profiter du LS2 pour améliorer de manière anticipée l’une des boîtes froides, afin d’augmenter sa puissance en vue du futur HL-LHC. »
Tout au long du LS2, l’équipe Instrumentation du groupe Cryogénie apportera également son support à l’équipe du projet DISMAC (Diode Insulation and Superconducting Magnets Consolidation - auquel un article sera consacré prochainement), notamment pour la validation de l’instrumentation du système cryogénique, notamment dans le cadre du remplacement des aimants et de l’installation d’une nouvelle instrumentation de diagnostic sur une sélection pré-étudiée d’écrans de faisceau.