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Dernières nouvelles des accélérateurs : fin d'hibernation pour le complexe d’accélérateurs du CERN

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Accelerator Report: the CERN accelerator complex is awakening from hibernation
Écran Vistar, sur lequel on voit clairement que le faisceau à un seul paquet (LHCINDIV) est injecté (colonne Inj.) accéléré (colonne Acc.) et extrait (colonne Ej. E10) des quatre anneaux vers l'arrêt de faisceau. (Image: CERN)

Pour faire face à la crise de l'énergie, l'arrêt technique hivernal 2022-2023 a été fixé à 17 semaines de faisceau à faisceau au LHC, soit deux semaines de plus qu'un arrêt hivernal standard. Le dernier faisceau du LHC pour 2022 a été stoppé le lundi 28 novembre, au matin ; le premier faisceau 2023 devrait être injecté dans le LHC 17 semaines plus tard, le lundi 23 mars 2023.

Même s'il s'agira en l'occurrence d'un faisceau de faible intensité à un seul paquet, le complexe d'accélérateurs doit être mis en service bien avant. La remise en service du matériel du Linac 4 a donc déjà commencé, le lundi 13 février, 11 semaines seulement après l'arrêt de l'accélérateur, arrêt mis à profit pour réaliser des travaux de maintenance et installer une nouvelle source d'ions H-, plus efficace. S'en est suivie, à partir du 20 février, une période de mise en service du faisceau, durant laquelle le faisceau a parcouru le Linac 4, tous les paramètres requis ont été ajustés, et la performance de la nouvelle source a été testée avec un faisceau d'intensité plus élevée. Une fois que le faisceau a passé la première structure accélératrice (le quadripôle radiofréquence - RQF), son intensité est habituellement de 25 mA. Avec la nouvelle source, les équipes ont pu porter cette intensité à 35 mA, soit une augmentation de 40 % pour une même efficacité de transmission. Par défaut, l'intensité du faisceau pour l'exploitation 2023 restera à 25 mA ; de nouvelles études visant à accroître la performance du Linac 4 et du Booster du PS sont prévues dans l'année.

Le vendredi 3 mars, après deux semaines de mise en service du matériel, le faisceau a été injecté dans le Booster du PS à 10 h 15. En tout juste une heure, le faisceau a été capté, accéléré, synchronisé et extrait pour être dirigé sur l'arrêt de faisceau. Commence alors un délicat travail d'ajustement de la machine à l'issue duquel les différents faisceaux qui seront utilisés seront configurés et réglés. Le premier faisceau devra être prêt pour le vendredi 10 mars, date à laquelle s'achèvera la période de mise en service du matériel du PS. Le PS disposera alors d'une semaine pour préparer le premier faisceau pour la mise en service avec faisceau du SPS, qui, à ce jour, en est à la moitié de ses trois semaines de mise en service du matériel. Ce sera alors au tour du SPS de préparer le faisceau à un seul paquet qui devra être fourni au LHC le lundi 27 mars, ce qui sortira alors définitivement le LHC de sa torpeur hivernale.

Dans tout le complexe d'accélérateurs, les différents types de faisceau seront alors réajustés pour la physique, en commençant par la zone Est du PS, aux alentours de Pâques, suivie des autres installations à cibles fixes les semaines suivantes. Les premières collisions au LHC sont attendues vers le 22 avril, ce qui marquera le début d'une exploitation pour la physique relativement courte, mais intense, qui devrait s'achever le 30 octobre.