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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 (Un nombre est un concept caractérisant une unité, une collection d'unités ou une fraction d'unité.) de paquets, et le porter à 2800 environ.

L'un des principaux obstacles à ce mode d'exploitation est le phénomène du "nuage 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 (Le 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 avant tout un concept philosophique. Il désigne l'absence de matière.) (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 (Il existe de nombreuses acceptions au mot surface, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, souvent abusivement confondu avec sa mesure - l'aire ou la superficie.) du tube de faisceau et de réduire la densité (La densité est un nombre sans dimension, égal au rapport d'une masse d'une substance homogène à la masse du même volume d'eau pure à la température de 3,98 °C.) 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 minuit heure locale) et...), 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 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 φυσικη) est étymologiquement la science de la nature. Son champ d'application actuel est néanmoins plus restreint : la physique décrit de façon à la...) 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