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3 octobre, 2024

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Par Rende Steerenberg

Dans mon dernier rapport, je soulignais le fait que, à la date du 13 septembre 2024, le LHC avait fourni 100 fb⁻¹ de luminosité intégrée à ATLAS et à CMS. Dix jours plus tard exactement, le 23 septembre, avec 10 fb⁻¹ supplémentaires, l'objectif fixé pour 2024, à savoir 110 fb⁻¹ était atteint.

Compensateur statique d'énergie réactive (autre que celui qui s'est éteint). (Image: CERN)

Peu après cette étape majeure, un compensateur statique d'énergie réactive du LHC (voir l'encadré) s'est éteint de manière inopinée. Cela n'a heureusement pas eu d'incidence sur les faisceaux en circulation dans le LHC.

Les compensateurs statiques d'énergie réactive jouent un rôle essentiel en stabilisant la tension du réseau électrique, en particulier lorsque les grands systèmes pulsés - comme les aimants situés dans la ligne de transfert entre le SPS et le LHC - sont utilisés pour injecter de nouveaux faisceaux dans le LHC. Pour pouvoir injecter de nouveaux faisceaux, il a fallu remettre en marche le compensateur en question.

Les spécialistes à qui il a été fait appel ont suivi la procédure établie, laquelle a fait ses preuves par le passé. L'opération a consisté à réduire la charge électrique en débranchant temporairement, par mesure de précaution, certains équipements.

Une perturbation électrique s'est malgré tout produite, entraînant, au point 8 du LHC, l'arrêt de l'un des deux compresseurs cryogéniques, lequel n'a pas pu être redémarré du fait des dommages subis. Ces deux compresseurs fournissent de l'hélium liquide pour refroidir un arc du LHC. Avec un compresseur en moins, la capacité de refroidissement était notablement réduite.

Le compresseur cryogénique endommagé. (Image: CERN/TE-CRG).

Le nombre de paquets pouvant circuler dans le LHC allait donc être sensiblement moins élevé : environ 1 500 paquets par faisceau, contre 2 352 habituellement. Cette baisse aurait eu une incidence importante sur la production de luminosité.

Heureusement, les spécialistes de la cryogénie, après avoir évalué la situation, ont réussi l'exploit de remplacer le compresseur cryogénique défectueux grâce à une procédure qui n'avait encore jamais été appliquée en conditions réelles, et sans réchauffer complètement le compresseur, ce qui a permis d'économiser un temps précieux. Dans l'après-midi du 25 septembre, le système cryogénique du LHC était entièrement rétabli et l'on pouvait de nouveau injecter des faisceaux.

Une série de petits problèmes techniques, sans rapport avec la panne du compresseur, a toutefois suivi. Il n'a donc pas été possible de produire efficacement de la luminosité avant l'arrêt prévu le 26 septembre en soirée, début de la quatrième période de développement machine.

La période de développement machine s'est achevée avec succès le 30 septembre, à minuit, juste à temps pour la venue des personnalités attendues le 1er octobre au matin, à l'occasion du 70^e anniversaire du CERN.

La production de luminosité a repris plus tard dans la journée, et se poursuivra jusqu'à la fin de la campagne de physique avec protons, prévue le 17 octobre. Commencera ensuite la campagne de physique avec ions plomb.

Compensateur statique d'énergie réactive : Un compensateur statique d'énergie réactive est un système utilisé pour réguler et stabiliser la tension dans le réseau électrique haute tension du CERN. Il gère de manière dynamique le flux de puissance réactive, soit en l'absorbant, soit en l'injectant dans le réseau, selon les besoins. Ce contrôle en temps réel est essentiel pour maintenir une tension stable, en particulier dans des conditions de charge variables, comme celles provoquées par le cycle des accélérateurs du CERN.

LHCluminositycryogenics