"Le synchrotron (PS) est le cœur battant du système d'accélérateur du CERN. Situé au centre du complexe, il alimente en faisceaux de particules non seulement le Grand collisionneur de hadrons (LHC), mais à de nombreuses grandes installations du CERN, y compris l'usine d'antimatière et la zone Est." Klaus Hanke, chef de l'équipe d'exploitation du synchrotron à protons, choisit ses mots avec soin pour décrire le plus vieil accélérateur du CERN encore en activité. Le 4 mars, l'accélérateur vétéran a reçu son premier faisceau de particules après un arrêt de deux ans, au cours de laquelle il a subi d'importantes améliorations pour le préparer à une luminosité plus élevée (un indicateur du nombre de collisions).

Au sein du complexe d'accélérateurs du CERN, les protons extraits d'une source d'hydrogène gazeux sont accélérés dans le tout nouveau Linac4 et dans le PS Booster avant injection dans le PS, qui se nourrit alors, directement ou indirectement, la grande majorité des accélérateurs et des expériences du CERN. Le nouveau Linac4 et le PS Booster amélioré fournissent désormais au PS un faisceau accéléré jusqu'à 2 GeV, une augmentation de 0,6 GeV par rapport au faisceau antérieur. Pour s'assurer que le PS vieux de 60 ans puisse résister à ces énergies plus élevées, l'anneau accélérateur a été doté ces dernières années d'équipements de pointe, y compris les aimants remis à neuf, nouveaux systèmes de décharge de faisceau et dispositifs d'instrumentation de faisceau, et des systèmes de radiofréquence et de refroidissement améliorés.

L'injection du premier faisceau dans le PS marque la fin de plus de dix années de recherche et développement consacrées à cet équipement dans le cadre du projet de mise à niveau des injecteurs LHC. Des mois d'essais à sec (sans faisceau) et de vérifications des systèmes ont assuré le succès de cette étape importante sur la voie d'une réactivation plus large des accélérateurs du CERN. "L'injection n'est pas un lancement de fusée, nous n'appuyons pas sur un bouton et regardons le PS rugir à pleine capacité. On injecte des protons progressivement, peaufiner les paramètres et réparer les choses en cours de route jusqu'à ce que nous atteignions un niveau d'énergie satisfaisant, " explique Klaus Hanke.

L'injection du premier faisceau sera suivie d'une période de mise en service de quelques mois pour affiner les spécifications de l'accélérateur tandis que le reste du système accélérateur du CERN sortira progressivement de son sommeil de deux ans. Ces machines, et les nombreuses expériences auxquelles ils sont liés, bénéficieront des niveaux d'énergie plus élevés lors de la prochaine campagne expérimentale à partir de l'année prochaine :avec des énergies plus élevées, la concentration est plus élevée, faisceaux de particules plus denses, ce qui se traduit par plus de précision dans les résultats des expériences. Mais ce n'est qu'avec l'avènement du LHC à haute luminosité que les améliorations du PS et du système plus large d'accélérateurs montreront leur véritable potentiel :les anneaux plus robustes et plus efficaces seront essentiels pour fournir une luminosité finale dans le LHC qui est devrait être dix fois plus élevé qu'auparavant.