Ré-action en chaîne


Les protons circulent à nouveau dans le PS Booster après l’arrêt hivernal.

«Le plus grand défi sera pour nous de concilier l’alimentation en faisceaux pour le programme extrêmement riche de physique hors LHC, et tous les préparatifs pour le démarrage du LHC, explique Mike Lamont, chef du groupe Opérations du département Faisceaux; ensuite, après avoir remis en service le LHC, nous nous lancerons immédiatement dans une exploitation pour la physique de 11 mois». Il poursuit: «La maintenance sera un élément essentiel. Quelques périodes d’intervention seront évidemment prévues, car certains des accélérateurs commencent vraiment à se faire vieux, mais nous pouvons anticiper cette maintenance, et nous faisons déjà tout ce que nous pouvons maintenant.»

La phase d’essais avec faisceaux a commencé le mercredi 18 mars pour le premier maillon de la chaîne, le LINAC 2. Richard Scrivens, coordinateur des opérations sur le LINAC 2, explique: «À ma connaissance, le LINAC 2 n’a jamais fonctionné de façon continue aussi longtemps; nous devrons donc prendre particulièrement soin de la machine – certaines choses qu’on mettrait normalement de côté jusqu’à l’arrêt hivernal, on s’en occupera tout de suite.»

Mais la chaîne commence en fait une étape plus tôt: «la source est entièrement retirée et nettoyée une fois par an, et reçoit une nouvelle bouteille d’hydrogène», poursuit Richard Scrivens. Alors que la masse totale de tous les protons accélérés par le Linac 2 est chaque année d’environ 3 milligrammes, la source consomme environ 10 litres d’hydrogène par jour. «Nous avons normalement besoin de deux bouteilles en moyenne par an, mais, pour cette exploitation, quatre bouteilles devraient être nécessaires; nous avons en fait commencé à utiliser la source à la fin de février, et elle sera exploitée jusqu’en octobre 2010, soit pendant 20 mois, autrement dit bien deux fois plus que d’ordinaire.»

Comme pour n’importe quelle autre chaîne, la solidité de la chaîne d’accélérateurs est celle de son maillon le plus faible. C’est la raison pour laquelle certains des accélérateurs les plus anciens ont fait l’objet ces dernières années de travaux de rénovation considérables. Alors qu’il va fêter ses 50 ans cette année, le PS a commencé à montrer des signes de fatigue en 2003 lorsque l’effet des rayonnements sur l’isolation électrique a entraîné la défaillance de deux aimants et d’une connexion omnibus. Depuis, une grande campagne a été lancée pour remettre à neuf plus de la moitié des aimants du PS, le 51e et dernier aimant rénové ayant été installé dans le tunnel le 3 février dernier. De plus, les alimentations des aimants auxiliaires ont tous été entièrement remplacées et de nouveaux câbles ont été installés cette année.

«Le groupe responsable des aimants a également testé thermiquement la quasi-totalité de la machine, explique Ray Brown, qui coordonne les opérations de maintenance du PS; il s’agit d’une technique relativement nouvelle et c’est la première fois que nous l’utilisons, poursuit-il, on va laisser les aimants fonctionner pendant plusieurs jours, puis l’équipe vérifiera tous les points chauds à l’aide d’une caméra thermique.» Toute connexion défectueuse entraînera un léger échauffement, que les caméras pourront détecter. «Il reste donc beaucoup à faire avant de passer à l’exploitation, précise-t-il, mais les équipes font vraiment du bon travail.»

Enfin, et surtout, parallèlement aux activités menées habituellement pendant les périodes d’arrêt, le SPS a fait l’objet de travaux de rénovation considérables au cours des dernières années. Cette année, les 90 derniers aimants dipôles ont été réparés – marquant la fin d’un projet de trois ans visant à rénover les conduites de refroidissement pour les 250 aimants dipôles du SPS. Par ailleurs, cette année également, la plupart des câbles des sections droites courtes ont été remplacés dans l’un des secteurs.

En 2009, le programme de physique hors LHC s’arrêtera comme à l’accoutumée, mais la chaîne d’injection devra rester opérationnelle afin d’alimenter, à la demande, le LHC en faisceaux. «Mais ce sera en fait une charge relativement légère pour la chaîne d’injection,» explique Mike Lamont. Afin de limiter la consommation d’énergie et d’économiser de l’argent, le SPS et le PS seront mis en «mode économie d’énergie» et seront progressivement redémarrés lorsque le LHC aura besoin d’un nouveau faisceau, toutes les 8 heures environ.

Le programme de physique hors LHC reprendra en avril 2010 pour une durée de 8 mois. «Nous avons hâte d’être en novembre 2010 pour déboucher une bonne bouteille de champagne!» lance Mike Lamont sur un ton pince-sans-rire. Après avoir vécu ce qui aura été la plus longue période d’exploitation avec faisceaux de toute l’histoire du CERN, Mike Lamont, comme l’ensemble du personnel du CERN, l’auront bien mérité!

Plus d’information:

https://espace.cern.ch/be-dep/BEDepartmentalDocuments/BE/Schedule2009.pdf