Occupé comme un BE

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Par Rhodri Jones

Rhodri Jones est le chef du département Beams

12 mai 2023

En tant que chef du département Faisceaux (BE), je suis fier de rendre compte d'une remise en service très réussie du complexe de l'accélérateur à la suite d'un arrêt technique de fin d'année chargé (YETS), grâce au dévouement de tous les groupes impliqués à travers l'Accélérateur et Secteur technologique, avec le soutien des équipes du CERN et de nos nombreux partenaires externes. Le bon fonctionnement du complexe est l'objectif principal du département BE et, avec la remise en service maintenant derrière nous, je voudrais vous informer de certaines de nos activités en cours.

Une maintenance préventive et corrective poussée a été réalisée durant le YETS sur tous les systèmes sous notre responsabilité. Les commandes d'accélérateur ont très bien fonctionné, avec un temps d'arrêt proche de zéro au cours de la dernière période opérationnelle. Néanmoins, il se passe encore beaucoup de choses dans les coulisses pour gérer la dette technique, améliorer les fonctionnalités des utilisateurs finaux et explorer de nouvelles opportunités. Quelques exemples incluent la mise à niveau de l'épine dorsale de synchronisation complexe de l'accélérateur vers la technologie White Rabbit développée par BE, la transition de l'exécution de contrôles d'accélérateur sur des serveurs informatiques physiques vers des applications orchestrées dans des conteneurs en collaboration avec le service informatique, le développement d'un système centralisé, à faible -code, plate-forme d'applications graphiques pour le secteur des accélérateurs et de la technologie, et le déploiement de solutions d'optimisation basées sur la science des données.

Des progrès ont également été réalisés avec les plates-formes de contrôle industriel du CERN qui gèrent l'infrastructure technique du site du CERN et ses installations expérimentales de détection et d'accélération. Cela comprend l'évolution des cadres pour répondre aux besoins des utilisateurs, la préparation d'une nouvelle version majeure du système d'exploitation sous-jacent et la planification des mises à niveau majeures prévues pour Long Shutdown 3 (2026-2028).

Un autre pilier du département BE est le nouveau groupe de métrologie géodésique, qui effectue l'étude et l'alignement des composants de l'accélérateur et des expérimentaux et fournit les références géodésiques requises pour toutes les installations d'accélérateur actuelles et futures au CERN. L'équipe a récemment développé une nouvelle technique de mesure basée sur l'interférométrie à balayage de fréquence, qui est en cours d'industrialisation en collaboration entre plusieurs groupes du département. Cette technique innove en ce sens qu'elle permet de sonder l'intérieur d'un cryostat, c'est pourquoi elle a été récemment utilisée sur le premier des nouveaux aimants quadripôles triplet à haute luminosité du LHC construits et testés au Laboratoire Fermi. Lorsque l'aimant a été refroidi pour la première fois à des températures d'hélium liquide, les géomètres BE ont pu surveiller en continu la position de la masse froide à l'intérieur de son enceinte à vide avec une résolution de quelques micromètres.

Du côté des accélérateurs, la source d'ions H- qui fournit les protons au complexe d'accélérateurs du CERN a fait l'objet d'une importante mise à niveau pendant le YETS, prête pour 2023. La conception des électrodes qui extraient les ions négatifs d'hydrogène a été modifiée pour améliorer la qualité du faisceau de la source. Ces changements ont permis au Linac4, l'accélérateur linéaire qui alimente le complexe, d'atteindre des intensités de faisceau 40 % plus élevées. Le YETS a également fourni une occasion bienvenue d'installer de nouveaux équipements dans le LHC, dont deux nouveaux collimateurs à cristal qui complètent les exigences de protection de la machine pendant le fonctionnement avec des ions lourds. Malheureusement, en raison d'un problème mécanique, l'un d'eux a dû être retiré peu de temps avant le démarrage; il est prévu de le réinstaller plus tard dans l'année.

Les zones expérimentales ne sont pas en reste : la zone Est nouvellement rénovée accueille déjà les utilisateurs expérimentaux de cette année et son installation CHARM fonctionne à pleine capacité pour tester la tolérance aux radiations des systèmes électroniques. De même, les faisceaux sont de retour pour les utilisateurs de la zone Nord, alimentés par le faisceau SPS, et la zone Nord connaît actuellement la première phase d'un programme de consolidation qui vise à refondre entièrement l'installation d'ici le début des années 2030. En plus de gérer cette vaste campagne de rénovation, les équipes qui soutiennent ces installations se sont occupées de préparer ce qui est à venir et d'étudier comment assurer un avenir à long terme pour la zone Nord en fournissant une intensité plus élevée pour d'éventuelles expériences de matière noire ou de physique des kaons.

Le département BE est également très impliqué dans la création d'une vision à plus long terme pour le CERN, en travaillant sur la conception de toutes les futures options de collisionneurs pour s'assurer qu'elles sont sur une base solide - la recherche et le développement dans tous les aspects pertinents de ces projets sont en cours activement poursuivi.

Les innombrables projets que nous menons ne pourraient être menés à bien sans la précieuse collaboration des nombreuses équipes impliquées dans tous les départements du CERN ainsi que de nos partenaires externes. Je vous remercie tous pour votre engagement à assurer le fonctionnement fiable de notre remarquable complexe d'accélérateurs.