Nouvelles du LS2 : un nouvel absorbeur pour le SPS

Apr 09, 2019

Le Supersynchrotron à protons (SPS) fait l’objet d’une révision attendue de longue date. Son dispositif d’arrêt de faisceaux, jusqu’ici placé au point 1 du SPS, sera remplacé par un nouvel absorbeur, qui sera situé de l’autre côté de l’anneau, au point 5 du SPS. D’importants travaux de génie civil seront réalisés pour que le nouveau dispositif, actuellement en construction, puisse y être installé et utilisé ; il s’agira pour l’équipe du SPS de l’une des tâches principales à réaliser pendant le deuxième long arrêt du complexe d’accélérateurs du CERN.

Lorsqu’un faisceau de protons ou d’ions lourds en accélération dans le SPS doit être arrêté, il est dévié vers un arrêt de faisceaux, c’est-à-dire un dispositif qui absorbe le faisceau de particules et arrête ainsi sa course. « Nous avons besoin pour le SPS d’un arrêt de faisceaux plus grand, car une fois le projet d’amélioration des injecteurs du LHC (LIU) achevé, les particules y circuleront avec des énergies plus élevées », explique Jonathan Meignan, qui coordonne le projet du remplacement de l’arrêt de faisceaux du SPS. Après avoir cherché un lieu propice, il a été décidé d’installer le nouvel arrêt de faisceaux en un point de l’anneau du SPS opposé à l’ancien emplacement, où il y a suffisamment d’espace pour l’absorbeur et pour les infrastructures supplémentaires nécessaires.

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Jonathan Meignan devant une partie du blindage pour le nouvel arrêt de faisceau du SPS (Image : Achintya Rao/CERN)

La tâche est toutefois difficile car elle exige la réalisation de plusieurs types de travaux. La caverne souterraine qui accueillera le nouvel absorbeur de faisceau, appelée ECX5, abritait autrefois le détecteur UA1, à l’origine de la découverte des bosons W et Z en 1983 ; le SPS était alors utilisé comme collisionneur proton-antiproton. La caverne devra subir d’importantes modifications pour pouvoir abriter les services nécessaires aux modifications prévues sur le SPS. Par exemple, la zone de transport située à proximité des tubes du SPS, qui est utilisée à la fois pour le personnel et pour les équipements, devra être redessinée afin de contourner le volumineux arrêt de faisceaux et son non moins volumineux blindage. Le tunnel du SPS fera par conséquent l’objet de travaux d’excavation : sur une partie, il sera élargi d’environ un mètre afin de faire de la place à la nouvelle zone de transport.

Des aimants de déflexion rapide, qui seront utilisés pour dévier les particules en circulation sur des trajectoires débouchant sur l’arrêt de faisceaux, doivent être installés dans la section droite longue 5 du SPS qui mènera vers ce dispositif. « En vue de cette installation, les lignes de faisceau installées dans la section droite longue 5 ont dû être entièrement retirées », indique Jonathan Meignan. Dans le même temps, une campagne intensive de décâblage a été menée afin de libérer de l’espace pour les nouveaux câbles. « Plus de 15 km de câbles devenus obsolètes ont été retirés », poursuit-il. De nouveaux câbles, parmi lesquels des câbles haute tension destinés aux aimants de déflexion rapide, ont été installés ; ils serpentent depuis la section droite longue 5 jusqu’à la caverne de service adjacente à la caverne ECX5, où seront placés leur instrumentation et leurs systèmes de contrôle.

La grue suspendue au toit de la caverne ECX5, qui peut être utilisée pour transporter les gros blocs formant l’arrêt de faisceaux, a également été améliorée. « Pendant le dernier arrêt technique hivernal, la grue a été équipée de caméras et de dispositifs permettant de la commander à distance à partir de la caverne de service, afin de réduire l’exposition aux rayonnements subie par les opérateurs », poursuit Jonathan Meignan.

Début avril, la caverne ECX5 a été isolée du reste du SPS pour permettre le déroulement de ces activités de génie civil, qui devraient se terminer en décembre. Dans le même temps, le dispositif d’arrêt et son blindage, constitué d’acier, de ciment et de marbre autour de la partie centrale, sont assemblés en surface, au-dessus de l’endroit où ils seront placés. L’année prochaine, la ligne de faisceau sera connectée à nouveau, et l’arrêt sera installé puis mis en service.

Nous reparlerons dans un futur article du SPS et des nombreuses activités qui le concerneront pendant le LS2.


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