Nouvelles du LS2 : retour sur une année un peu particulière

Dec 14, 2020

L’année 2020 s’achève, à notre grande satisfaction. Reste à voir ce que 2021 nous réserve… Mais oublions le coronavirus pour un moment, et regardons plutôt du côté du complexe d’accélérateurs du CERN. Car malgré les obstacles, et grâce à l’engagement des équipes, les travaux d’amélioration menés dans le cadre du deuxième long arrêt technique (LS2) se sont poursuivis cette année, et des étapes importantes ont été franchies.

Le 31 janvier, un nouvel aimant de déflexion rapide a été installé dans le Synchrotron à protons (PS), car après le LS2, le Booster du PS lui enverra des particules à une énergie de 2 GeV, contre 1,4 GeV auparavant. Le PS avait donc besoin de ce nouvel aimant et d’un nouvel aimant à septum (installé lui fin juin) pour pouvoir supporter cette augmentation de l’énergie d’injection. En juin, deux absorbeurs de faisceaux ont également été installés dans l’accélérateur.

Le 3 juillet, l’équipe chargée de la coordination du LS2 dans les accélérateurs a remis la clé du Booster au groupe Opérations. Le Linac 4 et le Booster du PS sont ainsi les deux premiers accélérateurs à avoir été mis service, un an et demi après le début du LS2.

Dans le LHC, dans le cadre du projet DISMAC (consolidation de l’isolation des diodes et des aimants supraconducteurs), le renforcement de l’isolation électrique des 1 232 diodes de l’accélérateur a été achevé. La dernière interconnexion a été refermée le 3 août.

En août également, des faisceaux d’ions hydrogène négatifs (H) de basse énergie ont traversé la première partie du Linac 4 pour la première fois depuis son raccordement au Booster. Le 20 août, les premiers faisceaux à l’énergie nominale de 160 MeV ont parcouru toute la machine jusqu’à un absorbeur spécifique situé à son extrémité et, le mois suivant, les faisceaux ont atteint l’absorbeur situé juste en amont du Booster.

En septembre, les nouveaux arrêts de faisceaux externes du LHC ont été mis en place avec succès dans leurs cavernes respectives.

Du côté d’ELENA, l’anneau de décélération en aval de l’AD, le faisceau d’ions Ha atteint en octobre les expériences GBAR et ALPHA, marquant la fin de l’installation des nouvelles lignes de transfert issues du nouveau décélérateur. Ce même mois, le « nouveau » HIE-ISOLDE (High Energy and Intensity Isotope mass Separator On-Line) a reçu son premier faisceau depuis son arrêt en novembre 2018 – un faisceau de néon stable provenant d'une source indépendante, injecté dans la machine pour effectuer des réglages.

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La nouvelle ligne de transfert connectant l'anneau ELENA (derrière le mur à droite) à l'expérience GBAR (à gauche). (Image: CERN)

Le Synchrotron à protons et le Supersynchrotron à protons sont retournés entre les mains du groupe Opérations les 23 octobre et 4 décembre, respectivement.

Le 15 novembre, le refroidissement d’un premier secteur du LHC, le secteur 4-5, s'est achevé avec succès ; ce secteur a été refroidi à l'hélium superfluide à une température de 1,9 K (-271,3 °C), soit la température d'exploitation nominale. L'ensemble du LHC fonctionnera dans ses conditions cryogéniques nominales au printemps 2021.

De nouveaux équipements développés pour le LHC à haute luminosité (HL-LHC) ont par ailleurs été installés dans le collisionneur au cours de l’année (voir ici et ). Et dans les grandes expériences du LHC, qui ont été particulièrement pénalisées par la crise sanitaire, les travaux se poursuivent, détecteur après détecteur, fibre optique après fibre optique.

Un point sur le calendrier
Le nouveau calendrier du LS2, validé le 23 octobre dernier par la Direction du CERN, prévoit la circulation des premiers faisceaux test de basse intensité dans le LHC fin septembre 2021. La troisième période d’exploitation du LHC démarrera début 2022. Les injecteurs du LHC, eux, redémarrent progressivement ce mois-ci. Les dizaines d’expériences auprès d’ISOLDE et du complexe PS-SPS (hormis les expériences avec faisceaux d’ions) pourront ainsi commencer la prise de données dès l’été 2021. Aucun changement n’a été apporté au calendrier après 2022. Le troisième long arrêt technique (LS3) commencera début 2025 et s’achèvera mi-2027.


*** Ces dernières « Nouvelles du LS2 » de l’année sont aussi pour nous l’occasion de vous souhaiter de très belles fêtes de fin d’année. À l’année prochaine, prenez soin de vous ! ***


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