Dernières nouvelles des accélérateurs : les p...

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25 février, 2026

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Par Matteo Solfaroli, Deputy Leader of the Operations Group (BE-OP)

De nombreuses activités sont en cours dans la chaîne d'accélérateurs, au moment où le complexe se prépare pour la reprise de l'exploitation complète. Dans les injecteurs, la mise en service avec faisceau progresse, avec notamment le début du programme de physique à ELENA le 20 février et la campagne de nettoyage en cours dans le SPS.

Le SPS vient d'achever la première semaine de mise en service avec faisceau. Des faisceaux adaptés à l'exploitation pour la physique ont circulé dans l'anneau du SPS et des faisceaux de basse intensité ont été préparés pour extraction rapide et extraction lente, afin d'alimenter les machines d'amont et les installations d'expérience. La machine vient d'entamer la phase de montée en intensité, avec la campagne dite de nettoyage. Il s'agit d'une étape cruciale de la mise en service, qui doit être effectuée chaque fois que le tube de faisceau a été en contact avec l'air, en raison d'interventions ou d'opérations de maintenance régulière, ce qui crée inévitablement une contamination des surfaces par exposition à l'atmosphère. Même si des mesures d'atténuation sont mises en place pendant les interventions, le traitement des surfaces au moyen du faisceau est presque toujours nécessaire.

Au moment où les faisceaux circulent dans la machine, ils produisent des champs électromagnétiques dans les enceintes à vide et le matériel environnant. Cet effet peut produire localement un réchauffement et un dégazage. De plus, une émission d'électrons secondaires, en provenance de surfaces insuffisamment préparées, peut générer des concentrations locales d'électrons. Ces électrons sont accélérés par le faisceau qui passe et ils viennent rebondir sur les murs de l'enceinte, libérant d'autres électrons. Ce processus est appelé « multipacting ». Les nuages d'électrons en résultant peuvent dégrader le vide encore davantage. Si la pression augmente de façon excessive, des équipements sensibles peuvent être endommagés. Pour cette raison, le faisceau est injecté et maintenu en circulation de façon soigneusement contrôlée, afin que le vide reste à un niveau acceptable, en dessous des seuils de verrouillage, tout en permettant une préparation efficace des surfaces. Il faut compter généralement une semaine de nettoyage avant que les intensités de faisceau maximales puissent être atteintes. Pour les faisceaux mis en place dans le cadre de l'amélioration des injecteurs du LHC (projet LIU), qui serviront ensuite pour la LHC à haute luminosité (HL-LHC), cela correspond à 288 paquets contenant chacun 2,3×10¹¹ protons.

Pendant ce temps, au LHC, les étapes finales avant l'injection du faisceau sont en cours. Le premier faisceau était initialement prévu pour 21 février. Toutefois, le 11 février, une fuite dans le système de vide a été détectée sur un soufflet aux bords soudés d'un collimateur tertiaire au point 2. On sait que ce type de soufflet représente une faiblesse structurelle dans certaines conditions de fonctionnement et un groupe d'étude a été créé en 2025 pour élaborer des stratégies d'atténuation en vue de l'exploitation du HL-LHC. La fuite n'a pas pu être réparée sur place et le collimateur a dû être remplacé.

La durée d'une telle intervention est dictée dans une grande mesure par l'étuvage du secteur de vide touché, nécessaire pour rétablir des conditions d'ultravide. Ce secteur de vide est l'un des plus grands du LHC, ce qui rend l'opération particulièrement longue et délicate. Sachant que l'intervention était inévitable et que le deuxième collimateur tertiaire (il y en a un horizontal et un vertical) du même secteur avait accumulé un nombre similaire de cycles, et présentait donc un profil de risque comparable, il a été décidé de remplacer les deux éléments au cours du même arrêt.

L'intervention a été menée de façon précise et efficace, avec une coordination serrée entre les nombreux groupes participant à l'opération, chargés du vide, de la collimation, du transport, de l'instrumentation de faisceau et de la cryogénie. Ces activités devaient être achevées le 26 février, après quoi la machine sera prête pour les opérations de préparation finale. La mise en service du matériel et la vérification de la machine seront achevées en parallèle. En conséquence, la première injection de faisceau dans le LHC est maintenant prévue pour le 27 février, soit environ six jours plus tard que la date initialement prévue.

Une fois le faisceau en circulation, il y aura une période de mise en service intensive sur neuf jours. Pendant cette phase, l'accélérateur sera progressivement préparé pour l'exploitation pour la physique. Cela inclut la correction d'orbite, les mesures d'optique, l'alignement des collimateurs, la vérification des systèmes de protection de la machine et de nombreuses autres vérifications requises pour assurer un fonctionnement sûr et fiable à haute énergie. Ce n'est qu'après cette phase de mise en service complète que le LHC sera prêt à livrer des faisceaux stables pour la physique et que commencera la montée graduelle en intensité.

À l'heure où la troisième exploitation (Run 3) entre dans sa phase finale et où s'annonce le troisième long arrêt (LS3), chaque étape de mise en service est à la fois une préparation pour le présent et un investissement pour le futur. Les jours à venir seront décisifs alors que le faisceau revient dans le LHC et la mise en service aborde sa phase la plus intense.