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    Luminosité moyenne à élevée

    Un nouvel absorbeur de faisceau pour les zones où les faisceaux sont injectés depuis le SPS a été assemblé et testé l'été dernier. C'est l'un des développements présentés lors de la réunion annuelle du LHC à haute luminosité. Crédit :Julien Ordan

    Le LHC à haute luminosité est à mi-parcours. Le projet LHC de deuxième génération a été lancé il y a huit ans et devrait démarrer en 2026, dans huit ans. Du 15 au 18 octobre, les instituts contribuant à ce futur accélérateur se sont réunis au CERN pour évaluer l'avancement des travaux alors que le projet passe du prototypage à la phase de production en série pour une grande partie des équipements.

    La réunion annuelle est l'occasion de procéder à un examen global du projet - et global est le mot, car, comme l'observe le chef de projet Lucio Rossi, "le LHC à haute luminosité est un projet mondial sur lequel travaille une collaboration internationale depuis le tout début". Ainsi que les États membres et États membres associés du CERN, treize autres pays contribuent au projet. De nouveaux accords ont été signés récemment avec le Japon et la Chine et un accord avec le Canada a été annoncé en juin. Les représentants des pays collaborateurs ont présenté l'état de leurs contributions lors de la session plénière. Quelque 1000 personnes travaillent sur le projet.

    Les travaux de génie civil ont considérablement progressé depuis leur démarrage au printemps :les fouilles ont atteint 30 mètres au Point 1 et 25 mètres au Point 5. Les deux puits de 80 mètres devraient être entièrement excavés d'ici début 2019.

    Quant à l'accélérateur, l'une des tâches clés est la production d'une centaine d'aimants de onze types différents. Certains d'entre eux, notamment les aimants principaux, sont constitués d'un nouveau type de supraconducteur, niobium-étain, avec lequel il est particulièrement difficile de travailler. La courte phase de prototype touche à sa fin pour les aimants quadripolaires qui remplaceront les triplets du LHC et focaliseront très fortement les faisceaux avant leur collision. Les aimants quadripolaires longs (7,15 mètres de long) sont en cours de fabrication au CERN, tandis que ceux de 4,2 mètres de long sont développés aux États-Unis dans le cadre de la collaboration US LHC-AUP (LHC Accelerator Upgrade Project). Plusieurs prototypes courts ont atteint les intensités requises des deux côtés de l'Atlantique. Deux prototypes longs (4,2 mètres) ont été produits aux États-Unis et le second est actuellement en test. Au CERN, l'assemblage du premier prototype de 7,15 mètres de long a commencé.

    Les aimants dipolaires aux points d'interaction, qui détournent les faisceaux avant et après le point de collision, sont en cours de développement au Japon et en Italie. Un modèle court a été testé avec succès au KEK au Japon et un second est en cours de test. INFN, en Italie, assemble également un modèle court. Finalement, des progrès sont en cours sur le développement des aimants correcteurs au CERN et en Espagne (CIEMAT), Italie (INFN) et Chine (IHEP), avec plusieurs prototypes déjà testés. En 2022, une ligne de test sera installée dans le hall SM18 afin de tester une chaîne magnétique au point d'interaction.

    L'une des grandes réussites de 2018 est l'installation dans le SPS d'un banc d'essai avec une unité cryogénique autonome. Le banc d'essai abrite deux cavités crabes DQW (double quart d'onde), l'une des deux architectures choisies pour cet équipement révolutionnaire. Les deux cavités ont fait tourner les paquets de protons dès le début des essais en mai, marquant une première mondiale. La construction des cavités DQW se poursuivra tandis que la seconde architecture, RFD (dipôle radiofréquence), est développé aux États-Unis. La production de ce nouvel équipement est le résultat d'un effort international de l'Allemagne, Le Royaume-Uni, les États-Unis et le Canada.

    De nombreux autres développements ont été présentés lors du symposium :de nouveaux collimateurs ont été testés dans le LHC; un absorbeur de faisceau pour les points d'injection du SPS a été testé au cours de l'été et sera installé lors du deuxième arrêt long; un démonstrateur de liaison supraconductrice en diborure de magnésium est en cours de validation; des études ont été entreprises pour tester et ajuster l'alignement à distance de tous les équipements de la zone d'interaction, etc.

    Au cours des quatre jours, quelque 180 présentations ont couvert un large éventail de technologies développées pour le LHC à haute luminosité et au-delà.

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