La zone cible AD pendant LS2. Crédit :Maximilien Brice/CERN
Le Décélérateur d'Antiprotons (AD), parfois connue sous le nom d'usine d'antimatière, est la plus grande source d'antimatière au monde et est opérationnelle depuis 2000. Ici, les antiprotons sont ralentis et envoyés dans les expériences, où ils sont combinés avec des antiélectrons pour produire l'antiatome le plus basique :celui de l'antihydrogène. Au cours du deuxième long arrêt du complexe d'accélérateurs du CERN (LS2), l'AD recevra plusieurs améliorations ainsi que des réparations et des remises à neuf.
L'anneau ELENA récemment installé, qui a été mis en service en 2017 et 2018, est conçu pour ralentir encore plus les antiprotons décélérés par AD afin de garantir que les expériences peuvent piéger jusqu'à 100 fois plus d'antiprotons qu'elles ne le pourraient sans lui. À l'heure actuelle, ELENA n'est connecté qu'à l'une des expériences du hall AD, la nouvelle expérience GBAR. Le principal travail effectué sur l'AD au cours des deux prochaines années consiste à étendre la ligne de faisceau d'ELENA à toutes les expériences existantes et à rendre ELENA pleinement opérationnel. Les lignes qui transportaient les particules de l'AD vers les expériences sont désormais entièrement démantelées pour préparer les nouvelles lignes d'injection d'ELENA.
D'autres activités prévues et en cours concernent les 84 aimants de l'AD, qui concentrent et dirigent les antiprotons sifflants le long de leur piste de course. La plupart de ces aimants ont été recyclés à partir d'anciennes installations d'accélérateurs et sont beaucoup plus anciens que l'AD lui-même. Ils ont besoin de réparations et de rénovations, qui a débuté lors de l'arrêt long précédent (LS1) et s'est poursuivi lors des arrêts techniques de fin d'année suivants (YETS). Jusque là, neuf des aimants ont été traités, et 20 d'entre eux sont programmés pour un traitement pendant LS2. Les aimants restants seront soit traités in situ, soit subiront une remise à neuf lors du prochain YETS et du troisième arrêt long (LS3).
Retirer les aimants pour les amener à l'installation de traitement n'est pas une tâche facile. L'anneau AD est encastré dans un grand tunnel de blindage fait de blocs de béton. Par conséquent, les blocs constituant le plafond à proximité de l'aimant en question doivent d'abord être retirés et stockés, permettant à une grue de descendre par l'ouverture et d'extraire l'aimant (qui pèse jusqu'à 26 tonnes), parfois avec une marge de seulement 1 cm. Des travaux connexes sont en cours pour consolider d'autres éléments de la DA, tels que les aimants de kick, les aimants septa et les cavités radiofréquences.
L'une des tâches principales de LS2 qui a déjà été accomplie était l'installation d'une nouvelle pompe de refroidissement pour l'AD. Précédemment, un seul ensemble de pompes a été actionné, relié à la fois à l'AD elle-même et à ses expériences. Cela signifiait que le système de pompage était opérationnel toute l'année à côté de l'anneau AD, produisant un bruit constant à plus de 100 décibels à certains endroits. La nouvelle pompe dédiée permet d'éteindre le groupe de pompage principal sans affecter les systèmes de refroidissement des expériences, économiser de l'argent et améliorer les conditions de travail pour ceux qui doivent être à proximité de l'AD pendant la période d'arrêt. Il fournit également une redondance indispensable aux circuits de refroidissement.
À la fin de LS2, la salle AD sera très différente de ce qu'elle est aujourd'hui, mais les changements ne sont pas seulement superficiels. Ils veilleront à ce que l'usine d'antimatière du CERN continue de fonctionner avec une grande efficacité et aideront à explorer les mystères entourant l'antimatière insaisissable.