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Posté par Michel le Lundi 17/12/2012 à 00:00
Dernières nouvelles du LHC: une intensité de faisceau record
Le week-end dernier, le LHC a battu deux records: celui du nombre de paquets de protons injectés dans l'accélérateur, soit 2748, et, par là-même, celui de l'intensité des faisceaux, soit environ 2,7 x 10^14 protons par faisceau. Reste à surmonter le défi de la montée en énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.).

A l'origine des très bons résultats obtenus dernièrement, une nouvelle configuration de faisceau: pour la première fois, l'intervalle entre les paquets de protons n'était pas de 50 nanosecondes, la valeur type jusqu'ici, mais de 25 nanosecondes, la valeur nominale. Une exploitation pilote a été réalisée à 450 GeV, sans collisions.

Jusqu'à présent, le LHC fonctionnait avec environ 1380 paquets à intervalles de 50 nanosecondes. En ramenant l'intervalle à 25 nanosecondes, l'équipe d'exploitation du LHC peut doubler le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de paquets, et le porter à 2800 environ.

L'un des principaux obstacles à ce mode d'exploitation est le phénomène du "nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère....) d'électrons", qui se densifie fortement lorsque l'on réduit l'intervalle entre les paquets. Le nuage d'électrons a des effets néfastes tant sur le faisceau (augmentation de la taille du faisceau et pertes correspondantes), que sur le système cryogénique (charge thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant différents phénomènes physiques, en...) sur le tube de faisceau) et sur le système de vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) (augmentation de la pression). Une période de conditionnement du tube de faisceau (scrubbing) est par conséquent nécessaire avant de procéder à la montée en énergie. Durant cette période, la machine est exploitée de façon contrôlée avec des faisceaux d'intensité croissante dans le but d'améliorer les caractéristiques de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et...) du tube de faisceau et de réduire la densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure à 4 °C pour les...) du nuage d'électrons.

Ces derniers jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à...), l'équipe d'exploitation du LHC a injecté des faisceaux avec des paquets à intervalles de 25 ns et a progressivement augmenté leur intensité, la faisant passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) de 450 GeV à 4 TeV. Ces étapes intermédiaires ont été nécessaires pour étudier le comportement de la nouvelle configuration du faisceau à haute énergie. Une exploitation pilote pour la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique...) à 4 TeV sera réalisée pour permettre aux expériences LHC de tester l'exploitation de l'accélérateur avec des paquets à intervalles de 25 ns, avant que cette configuration puisse être utilisée de façon opérationnelle en 2015.

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Source: (c) CERN - The LHC team