Le 19 février, comme prévu, les « beam stoppers » (obturateurs de tube de faisceau) situés en aval de la source d'ions du Linac 4 ont été ouverts, permettant au premier faisceau de H⁻ de l'année 2025 de pénétrer dans le Linac 4. Cette opération marquait le lancement officiel de la mise en service avec faisceau, processus méticuleux de guidage du faisceau dans l'accélérateur avec un réglage précis de tous les paramètres. Pour réaliser la mise en service, l'équipe du Linac 4 ajuste les tensions et les phases des ondes à haute fréquence qui circulent dans les structures accélératrices. Ces ondes accroissent graduellement l'énergie des ions H-, si bien que ces ions, au moment où ils atteignent la sortie du Linac 4, ont été portés à une énergie de 160 MeV.
À l'heure où nous écrivons ces lignes, la remise en service du matériel au PS Booster (PSB), qui a commencé le 13 février, progresse bien et se déroule conformément au calendrier. L'injection dans le PSB du premier faisceau de protons de l'année 2025 est prévue pour le 27 février. À partir de ce moment, le Linac 4 devrait être pleinement opérationnel, et fournir des faisceaux de façon stable et fiable, en vue de la mise en service avec faisceau du PSB.
En attendant, le 22 février, la remise en service du matériel au Synchrotron à protons (PS) et au Supersynchrotron à protons (SPS) a également démarré. Les deux accélérateurs devraient pouvoir recevoir leurs premiers faisceaux de protons et commencer la mise en service avec faisceau le 5 mars et le 14 mars, respectivement.
Comment les ions H- du Linac 4 accélèrent les protons du Booster du PS Lorsque des particules chargées traversent un champ magnétique, la direction de leur mouvement dépend de leur charge. Les particules à charge négative, comme les ions H- produits dans le Linac 4, sont déviées dans un sens, et les particules de charge positive, comme les protons circulant dans le reste de la chaîne d'accélérateurs, sont déviées dans le sens contraire. Le Linac 4 accélère les ions H-à 160 MeV avant de les aiguiller sur la région d'injection du PSB à l'aide d'aimants. Les ions H- traversent alors une fine feuille de carbone qui les débarrasse de leurs deux électrons. Au terme de ce processus, dit d'injection avec échange de charge, il ne reste que des protons, qui sont aiguillés dans l'anneau PSB à l'aide d'aimants supplémentaires. Pendant que ces protons effectuent leur premier tour dans le PSB, le Linac 4 continue à acheminer de nouveaux ions H-. Comme les ions H- et les protons sont déviés dans des sens opposés, dans le même champ magnétique, ils se mélangent naturellement juste avant d'atteindre la feuille de carbone. Les protons circulant déjà dans le PSB, tout comme les ions H⁻ qui sont injectés, traversent la feuille, où les ions H- perdent leurs électrons et se transforment en protons, pour rejoindre le faisceau de protons en circulation. Ce processus est répété plusieurs fois jusqu'à ce que le nombre de protons accumulés dans le PSB soit suffisant. À ce stade, le PSB désactive les champs magnétiques qui amènent les protons à traverser la feuille, afin d'empêcher le passage de nouvelles particules. Les protons accumulés sont alors accélérés et puis envoyés en aval dans la chaîne d'accélérateurs. Cette méthode d'injection permet d'accumuler de façon efficace des protons sur plusieurs tours, pour avoir des intensités et des densités de faisceau plus élevées, ce qui au final aboutit à un plus grand nombre de collisions dans le LHC. |