LHC V2

D'ici quelques semaines la LHC va être redémarré.

Des améliorations on été faites, et de nouveaux détecteurs ont été installé :

Parmi ces détecteurs figurait un nouvel ajout à l'expérience: les compteurs de gerbes aux petits angles, le tout constituant ce qu'on appelle un détecteur Hershel, situés le long de la ligne de faisceau de part et d'autre de la caverne de l'expérience. "Le LS1 nous a donné l'occasion de mieux développer des projets issus de suggestions de nos utilisateurs, et c'est ainsi qu'on a installé le détecteur HeRSCheL, explique Rolf Lindner, coordinateur technique de LHCb. Cela nous permettra d'identifier les gerbes de particules produites dans le tube de faisceau, pour mieux les distinguer d'autres événements."

Des améliorations significatives ont également été apportées au tube de faisceau de LHCb, dont une section a été entièrement remplacée. "Le nouveau tube de faisceau est fait de béryllium de haute qualité, assurant l'étanchéité requise pour le parcours du faisceau, explique Eric Thomas. C'était un véritable défi technique que de créer cette pièce, qui est très longue, mince et qui doit être complètement indemne de fissure." Ce travail hautement spécialisé a été confié par le groupe Vide du département TE du CERN à une entreprise des États-Unis, disposant du savoir-faire nécessaire pour effectuer l'usinage de précision de ce matériau à risque." Dans le même temps, les structures de support du tube de faisceau ont été remplacés par un dispositif plus léger. L'aspect important n'était pas le poids, mais plutôt la "transparence". Ces nouvelles structures de support seront moins "visibles" pour les particules qui les traversent, ce qui permettra d'avoir moins de bruit dans les détecteurs.

Les composants constituant le LHC ont également été révisé et nettoyé...

Si vous pensez que la photo ci-dessus montre un lave-vaisselle, vous n'avez pas tout à fait tort. Hormis le fait que les pompes et le caisson sont entièrement fabriqués en acier inoxydable et avec des matériaux résistants aux produits chimiques, cette machine, qui lave des circuits électriques à la place de couverts, fonctionne exactement comme un lave-vaisselle.

C'est une machine professionnelle (surtout utilisées dans l'industrie pharmaceutique) conçue pour nettoyer tout ce qui peut l'être avec du savon chimique à base d'eau. Ce type de traitement augmente la durée de vie des circuits électroniques, et par conséquent la fiabilité du LHC, en les protégeant de la corrosion, un problème lié à l'environnement fortement radioactif et chargé d'ozone du tunnel du LHC lorsque des faisceaux circulent. "Nous utilisons un agent nettoyant alcalin spécifique pour l'électronique", explique Sylvain Kaufmann, du groupe Protection des machines et intégrité électrique (TE-MPE-EM), qui élimine les particules contaminantes, notamment la poussière ou les résidus de soudure, et les traces de manipulation, comme les empreintes digitales."

L'eau du robinet peut servir à laver les circuits, mais non à les rincer. "En effet, l'eau ionisée peut créer d'importants problèmes à l'électronique, diminuant la fiabilité des circuits intégrés. Elle laisse des résidus sur la surface des circuits imprimés, ce qui peut nuire à la fiabilité de l'assemblage. Le risque le plus important est l'électromigration - le déplacement de matériel causé par lemouvement progressif des ions dans un conducteur, explique Sylvain Kaufmann, raison pour laquelle nous utilisons de l'eau déionisée lors du rinçage."

Après deux années de travaux intenses de maintenance et de consolidation, et plusieurs mois de préparation en vue du redémarrage, le Grand collisionneur de hadrons (LHC), le plus puissant accélérateur de particules du monde, est de nouveau en service. Un faisceau de protons a fait le tour de l'anneau de 27 kilomètres de circonférence du LHC, dans un sens, puis, un deuxième a accompli le même circuit en sens inverse. Ces faisceaux ont circulé à leur énergie d'injection, soit à 450 GeV. Au cours des prochains jours, les opérateurs vérifieront tous les systèmes avant d'augmenter l'énergie des faisceaux.

En outre, les faisceaux seront configurés de manière à produire davantage de collisions, par un regroupement plus étroit des protons en paquets, l'intervalle de temps séparant deux paquets étant ramené de 50 à 25 nanosecondes.

Le LHC entre dans sa deuxième campagne d'exploitation. Grâce au travail accompli au cours des deux dernières années, il fonctionnera à une énergie sans précédent, 6,5 TeV par faisceau, près de deux fois l'énergie obtenue lors de la première campagne. Les collisions proton-proton de 13 TeV attendues avant l'été permettront aux expériences LHC d'explorer de nouveaux territoires de la physique.

Au programme de la deuxième campagne du LHC figurent le mécanisme de Brout-Englert-Higgs, la matière noire, l'antimatière et le plasma quarks-gluons. Après la découverte en 2012 du boson de Higgs par les expériences ATLAS et CMS, les physiciens vont pouvoir mettre à l'épreuve comme jamais le Modèle standard de la physique des particules, qui décrit les particules fondamentales et leurs interactions, en recherchant une nouvelle physique au-delà de cette théorie bien établie.

Le grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN a repris les collisions de protons ce mardi. Si tout se passe bien, l'accélérateur de particules pourra bientôt tenter de créer des mini-trous noirs. (Pas de panique, il n'y a, selon les experts, aucun danger).

Des collisions à basse énergie ont été effectuées mardi matin, a indiqué le CERN dans un communiqué, une étape transitoire vers les collisions de 13 TeV (tera électron-volts) qui constituent l'objectif de cette deuxième phase d'exploitation. Une animation de l'expérience a été dévoilée dans la foulée.