Le week-end du 23 au 25 octobre, les particules ont fait leur grand retour au LHC après l’arrêt d’une année imposé par l’incident de septembre 2008. Elles ont circulé dans le sens des aiguilles d’une montre dans un secteur, et dans le sens inverse dans un autre secteur. ALICE et LHCb, les deux expériences qui se situent sur les portions concernées des lignes de faisceaux, ont pu observer les premiers effets de la circulation des faisceaux dans la machine.
Le premier faisceau d’ions pénétrant au point 2 du LHC,
juste avant le détecteur ALICE (23 octobre 2009).
Le vendredi 23 octobre, un premier faisceau d’ions a été injecté dans le tube de faisceau en sens horaire du LHC. Les tests réalisés les 25 et 26 septembre avaient consisté à faire circuler des faisceaux d’ions dans toute la chaîne d’injection jusqu’aux portes du LHC. Cette fois, les ions plomb ont été injectés dans le LHC juste avant le point 2, où se trouve l’expérience ALICE, et ont été absorbés avant le point 3. Grâce à cette opération, les spécialistes de la machine ont pu tester avec succès le fonctionnement de toute la chaîne d’injection et un secteur entier (1-2) du LHC.
Plusieurs sous-détecteurs de l’expérience ALICE, mis en marche pour l’occasion, ont observé leur premier faisceau. Ainsi, ils ont pu être synchronisés avec l’horloge du LHC, qui détecte l’entrée des paquets de particules dans la machine. La capacité des sous-détecteurs de mesurer une grande multiplicité de particules (jusqu’à 400 000 impacts avec le détecteur à pixels au silicium) ainsi que les variations de multiplicité en fonction des paramètres d’orientation du faisceau a également été testée.
Samedi après-midi, un premier faisceau de protons a lui aussi parcouru la ligne de transfert TI8 jusqu’au tube du LHC où le faisceau circulera dans le sens antihoraire. Les protons ont traversé l’expérience LHCb et ont été absorbés juste avant d’atteindre le point 7.
La plupart des sous-détecteurs de LHCb sont restés éteints pour protéger l’expérience de tout risque pendant ces opérations délicates. Seuls les systèmes de surveillance des faisceaux et du bruit de fond étaient en marche. Les opérateurs ont donc pu analyser leurs performances, étudier les différents types et niveaux de bruit de fond susceptibles d’être rencontrés en fonctionnement normal, et les mettre en corrélation. Ce type d’exercice permet notamment la mise en service du logiciel de surveillance du faisceau (et pas uniquement l’instrumentation proprement dite), qui sera utilisé pour contrôler les conditions d’acquisition des données et permettre aux opérateurs d’exécuter les bons gestes, en toute sécurité. Ce week-end a été marqué par la mise en marche de l’aimant de LHCb, ce qui a permis aux opérateurs de mesurer ses effets sur le faisceau du LHC afin d’ajuster les compensateurs magnétiques situés autour de LHCb et de conserver la trajectoire du faisceau. Là aussi, l’opération s’est avérée très concluante.
Parallèlement aux tests d’injection, des essais de mise sous tension des aimants ont lieu dans sept des huit secteurs du LHC. Cinq secteurs en sont déjà à la phase 2, où les opérateurs augmentent progressivement l’intensité jusqu’à 2 kA, valeur qui permettra de faire passer et d’orienter les faisceaux avec une énergie d’environ 1,2 TeV. Les essais d’alimentation des aimants du dernier secteur (3-4), commenceront la première semaine de novembre. D’autre part, la qualification du nouveau système de protection contre les transitions résistives se déroule bien et la vérification des interconnexions dans les trois secteurs est terminée. Toutes les valeurs mesurées correspondent à des normes strictes.
Après un week-end bien chargé, les opérateurs de la machine et les équipes d’ALICE et de LHCb ont salué l’excellent fonctionnement de leurs équipements.
Cette année il ne s'arrête pas en hiver c'est exceptionnel. 
