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3 octobre, 2025

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Par Rende Steerenberg

Au cours des deux dernières semaines, malgré les nombreuses interruptions décidées par les systèmes de protection de la machine et non par l'ingénieur responsable de la machine, le LHC a eu une excellente performance, avec une disponibilité d'ensemble d'environ 75 %, et des faisceaux en collision pendant environ 60 % du temps. Grâce à ces bons résultats, le 28 septembre, la luminosité intégrée a dépassé la barre de 90 fb⁻¹, s'approchant ainsi de la courbe des prévisions de performance. À l'heure où j'écris, la luminosité intégrée est de 92 fb⁻¹, soit à peine 2 fb⁻¹ de moins que la prévision initiale, qui était de 94 fb⁻¹, et il reste cinq jours avant le début du troisième bloc de développement machine, qui durera quatre jours. Après cette période, il ne restera que 24 jours pour la campagne de protons 2025. L'objectif de 20 fb⁻¹ est donc atteignable, même si cela reste compliqué. Heureusement, le problème de non-conformité du module à doigts RF et la fuite du système de vide relevée dans le collimateur ne limitent pas la performance opérationnelle.

La prévision de luminosité intégrée (ligne verte) et la luminosité intégrée effective pour ATLAS (points bleus) et CMS (points noirs). Les bandes bleues représentent les blocs de développement machine 1 à 4, en juin, septembre, octobre et novembre. Les bandes vertes et jaunes en novembre et décembre représentent un arrêt technique (bande verte) et la campagne avec ions plomb (en jaune). (Image: CERN)

La chaîne d'injecteurs se prépare à livrer les faisceaux nécessaires pour la campagne de physique avec ions plomb du LHC, qui doit commencer le 15 novembre. La chaîne de production complète pour les ions plomb comprend le Linac 3, le LEIR, le PS et le SPS. En dehors du LHC, les faisceaux d'ions plomb sont également utilisés dans la zone Est du du PS et la zone Nord du SPS.

La source du Linac 3, qui produisait des ions d'oxygène et de néon en juillet, a été réaffectée à la production d'ions plomb, et les faisceaux ont pu être livrés au LEIR pour le début de sa mise en service le 15 septembre. La mise en service du LEIR, effectuée seulement pendant les jours ouvrables, s'est bien déroulée, et les ions plomb ont atteint le PS avec une semaine d'avance sur la date prévue du 6 octobre. Le SPS devrait à son tour recevoir ses premiers faisceaux d'ions plomb le 13 novembre, qui seront utilisés lors de deux campagnes distinctes avec des ions : l'une pour de la physique à cibles fixes dans la zone Nord du SPS, l'autre pour le LHC.

La mise en service avec faisceaux du PS peut être réalisée entièrement en parallèle de la livraison de protons aux utilisateurs. Dans le SPS, toutefois, seule une partie de la mise en service peut avoir lieu en même temps. Le reste doit être réalisé à des moments où aucune livraison de protons à la zone Nord n'a lieu. À cette fin, trois sessions de dix heures ont été réservées les 15 et 29 octobre, ainsi que le 5 novembre. Les ions plomb devraient donc être livrés au LHC le 8 novembre, une semaine avant le début de la campagne de physique.

D'ici-là, la livraison de protons pour la physique à cibles fixes se poursuit à plein régime dans l'ensemble du complexe d'accélérateurs, avec une disponibilité excellente pour toutes les machines, bien que légèrement plus basse qu'en 2024.

Aperçu pour 2024 et 2025 de la disponibilité des faisceaux selon leur destination.

Le Booster du PS (PSB) a déjà accéléré 1,6 × 10²⁰ protons, dont 9,97 × 10¹⁹ (62 %) ont été livrés à ISOLDE. Jusqu'à présent, 30 % des protons issus du PSB ont été livrés au PS, en particulier à l'installation n_TOF, principale utilisatrice, qui a reçu 2,62 × 10¹⁹ protons, soit 56 % de tous les protons du PS.

L'exploitation pour la physique 2025 devant durer encore dix semaines, le nombre total de protons livrés va continuer d'augmenter, tandis que leur répartition entre les différents utilisateurs devrait rester similaire. Concernant la disponibilité des faisceaux, on espère non seulement maintenir les niveaux actuels mais encore les augmenter légèrement, de façon à atteindre ou dépasser les excellents chiffres de l'an dernier.

LHCprotonheavy ionluminosity