Rapport sur les accélérateurs : Surmontant les revers, les antiprotons reviennent alors que le LHC retrouve sa brillance luminescente

Voir en

6 juin 2023

|

Par Rende Steerenberg

Le rapport sur l'accélérateur publié le 10 mai a souligné que l'exploitation de physique des antiprotons de 2023 avait été retardée de 50 jours (réduisant l'exploitation à 122 jours au lieu des 172 initialement prévus) en raison d'un aimant cassé dans la région d'injection du décélérateur d'antiprotons (AD). En conséquence, la mise en service du faisceau de l'AD devait commencer le 12 juin et la livraison des antiprotons aux expériences AD-ELENA le 30 juin.

Suite au travail acharné de nombreux experts, l'équipe des opérations AD a reçu le vendredi 1er juin à 11h58 - 12 jours plus tôt que prévu - le feu vert de l'expert en injection AD : le faisceau pourrait être réinjecté dans l'anneau AD, signalant le début de la mise en service du faisceau. L'équipe des opérations AD et les experts en équipement ont reprogrammé leurs activités pour se concentrer sur la mise en service du faisceau AD afin d'avancer le début reprogrammé de la physique, réduisant le nombre de jours de physique perdus de 50 à environ 40. Ceci est, bien sûr, très bien accueilli. par les utilisateurs expérimentaux d'AD-ELENA, qui attendent avec impatience les antiprotons de basse énergie pour réaliser leurs expériences.

Le reste de la chaîne d'injecteurs du LHC fonctionne bien pour le LHC et les expériences à cible fixe. Cependant, le LHC a subi une baisse temporaire de la production de luminosité en raison du remplacement la semaine dernière d'un module doigt radiofréquence (RF) dans la section machine située près de l'expérience ATLAS (Point 1).

En début de soirée du jeudi 25 mai, le faisceau du LHC a été largué pendant l'accélération lors de deux remplissages consécutifs. Les deux décharges de faisceau ont été déclenchées par des pertes locales lentes* à gauche du point 1. Les investigations par imagerie par rayons X et les études de perte de faisceau ont conduit à la conclusion que l'un des modules de doigt RF dans une section chaude chauffait ou produisait un arc électrique, dégradant le vide dans cette zone et provoquant des pertes de faisceau locales lentes. La production de luminosité a été interrompue et, pendant le long week-end de Pentecôte, différentes équipes sont intervenues dans le tunnel du LHC pour remplacer le module doigt RF (avec pompage à vide ultérieur). Déjà dans la matinée du mardi 30 mai, des faisceaux ont été injectés et mis en circulation pour vérifier les conditions de vide. Dans la soirée, un premier remplissage avec seulement 700 paquets par faisceau, suivi d'un second remplissage avec 1200 paquets, a été utilisé pour la physique tout en conditionnant également la zone du module de doigt RF nouvellement installé. Les jours suivants, l'intensité est montée à 2400 paquets et, dans un second temps, l'intensité par paquet est passée de 1,3x1011 à 1,6x1011 protons par paquet.

Jusqu'à nouvel ordre et en attendant une meilleure compréhension de la cause du défaut du module de doigt RF, l'intensité du paquet sera limitée à 1,6x1011 protons par paquet. À l'heure actuelle, le LHC est à nouveau rempli avec le schéma de remplissage par défaut de 2400 paquets avec 1,55x1011 protons par paquet, produisant près de 1 fb-1 par jour. Au moment où j'écris, les luminosités intégrées pour ATLAS et CMS sont chacune de 16 fb-1, soit environ 5 fb-1 en dessous de la valeur cible, mais nous rattrapons notre retard.

____

* Des "pertes locales lentes" se produisent lorsque certaines particules du faisceau se perdent dans des parties spécifiques de l'anneau lors de l'interaction avec les molécules de gaz dans le vide dégradé. Ce processus prend un certain temps avant que le seuil de rejet du faisceau ne soit atteint.