Paul Collier : Balancing beams
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Description
As former head of AB Operations, Paul Collier and his group were in the 'cockpit' for the LHC's maiden voyage - piloting the first beam around the ring. But now, as Head of the Beams Department, he will need his feet firmly on the ground in order to balance all the beam activities at CERN.
"As Department Head, I'll have less direct contact with the machines," Collier says with a hint of regret. "I'll still obviously be very involved, but they won't actually let me loose in front of the keyboard anymore!" As the new Head of the BE Department, Collier will be in charge of nearly 400 people, and will oversee all the beam activities, including the preparations for the longest period of beam operation in the history of CERN.
In the new organization, the BE, TE and EN Departments have been grouped together in the Accelerator and Technology Sector. "'Partnership' is a key word for the three departments," says Collier. "The new structure has been organized to enhance the synergies across the whole sector, so that we have similar activities grouped more logically. The structure we had last year was principally designed for the construction of the LHC. Now we're moving into a new regime where we are exploiting the LHC. So this clearly requires a slightly different emphasis to be placed. In the new structure all three departments are equal partners in the exploitation of the accelerator complex."
While the main task is to get the LHC up and running, the BE Department must also make sure it is prepared for what will be an incredibly long period of beam operation. The LHC will run from the end of September 2009 until October 2010, but hardware testing and powering will start as early as June this year. In addition, the rest of the complex will operate normally from April to November each year. "The first thing we need to do is look at the machines themselves and how they can cope with this, both the LHC and the rest of the complex," he explained.
A crucial part of preparing for the LHC restart is the restart of the injector chain at the end of the present winter shutdown. "From the point of view of the injector chain, setting up the LHC beam is an operational …" He pauses. "I'm not going to say 'an operational routine', because nothing about running an accelerator is ever routine!" He continues. "Having said that, we do already know how to produce exactly the beams the LHC needs. However, coming back on after a shutdown always requires careful set-up and tuning of the beams for all users, including the LHC."
In order to ensure that the entire run period goes smoothly the Department also needs to plan carefully how the injector chain will provide the beam for both the LHC and the normal clients, such as the fixed target programme, CNGS, AD, Rex/Isolde and n-TOF. While the other facilities will shut down as usual over winter, the LHC will still be running and will request beam from the injector complex 'on demand'. "At this stage, the LHC simply needs a very good quality beam for (hopefully) a few hours per day while filling for a physics run. It doesn't need very high intensities like CNGS or the fixed target experiments, so the injector complex will be less stressed than during normal operations," explained Collier. "This is one of the main reasons we can have such a long operational period. When not actually providing beam to the LHC, the injector complex will be put into 'standby' mode to save energy."
As well as making sure the machines can cope, Collier also needs to make sure his staff can cope. This long period of 'run time' will be gruelling both for the machines and the personnel, and avoiding any 'burnouts' is a key objective for both! "There is the human side too," confirmed Collier. "Normally there are periods of operation, where some teams are more active, and periods of shutdown with other teams more active. Now it's going to be more or less full blast for everyone! Clearly we will have to pace ourselves."
As well as performing the balancing act of providing beam for the LHC and all the other facilities, the BE Department is also looking to the future. Staff from the Beams Department are involved in a number of R&D activities, including CLIC, LINAC 4 construction and the other LHC upgrade projects.
Paul Colliers' CV in brief
Paul Colliers' career at CERN began in the late 1980s. While lecturing at Sheffield Hallam University in England, he met Nobel Prize winners Carlo Rubbia and Simon van der Meer. This helped inspire him to come to work at CERN.
He joined CERN as a fellow in 1987, working on the LEP-RF system. He later moved into the Operations Group for the SL Department and became engineer in charge of operating LEP. He then became machine coordinator at LEP, which he continued until the machine was dismantled in 2000. In parallel, he worked on the upgrade of the SPS from 1996 until its completion in 2005. He then became head of the AB-Operations Group in 2005. He has been head of the Beams Department since January 2009.
Other (French)
En tant qu'ancien chef du groupe Opérations du département AB, Paul Collier était aux commandes, avec son groupe, pour piloter le vol inaugural du faisceau du LHC, lorsque le faisceau a parcouru pour la première fois la totalité de l'anneau. Mais à présent, en tant que chef du département Faisceaux, il devra garder les pieds sur terre pour jongler avec toutes les activités concernant les faisceaux au CERN.
«En tant que chef de département, j'aurai moins de contact direct avec les machines, explique Paul Collier, avec une pointe de regret. Bien sûr, je continuerai à m'en occuper, mais je n'aurai plus l'occasion d'être derrière la console…» En sa qualité de chef du département BE, Paul Collier a sous son autorité près de 400 personnes, et il supervise toutes les activités liées aux faisceaux, y compris la préparation de la plus longue période d'exploitation des faisceaux dans l'histoire du CERN.
Dans la nouvelle organisation, les départements BE, TE et EN ont été regroupés au sein du secteur Accélérateurs et technologies. «Travailler en partenariat, c'est la clé pour ces trois départements, souligne Paul Collier. La nouvelle structure a été pensée pour renforcer les synergies dans tout le secteur, afin que les activités connexes soient groupées de façon plus logique. La structure que nous avions jusqu'à l'année dernière était principalement conçue pour la construction du LHC. Maintenant, nous passons à la phase suivante, où nous allons faire fonctionner cette machine. Alors il faudra bien sûr un peu changer d'orientation. Dans la nouvelle structure, les trois départements sont des partenaires égaux pour l'exploitation du complexe d'accélérateurs.»
Même si sa tâche principale est de faire fonctionner le LHC, le département BE doit aussi veiller à ce que les équipes soient prêtes à assurer une période d'exploitation qui va être très longue. Le LHC fonctionnera de fin septembre 2009 à octobre 2010, mais les essais de matériel et les mises sous tension commenceront dès juin 2009. De plus, le reste du complexe fonctionnera normalement chaque année, d'avril à novembre. «La première chose à faire est de voir si les machines elles-mêmes peuvent faire face, qu'il s'agisse du LHC ou du reste du complexe» explique-t-il.
S'agissant du redémarrage du LHC, remettre en route la chaîne d'injection à la fin de l'actuelle fermeture hivernale constitue un point crucial. «Du point de vue de la chaîne d'injection, mettre en place le faisceau du LHC est une opération… j'allais dire «une opération de routine», mais faire fonctionner un accélérateur, ce n'est jamais de la routine! Cela dit, nous savons déjà comment produire exactement les faisceaux dont le LHC a besoin. Reprendre après une période de fermeture demande toutefois toujours une mise en place et un réglage des faisceaux pour tous les utilisateurs, y compris le LHC.»
Afin de garantir le bon déroulement de toute la phase d'exploitation, les équipes doivent aussi soigneusement planifier la manière dont la chaîne d'injection fournira le faisceau tant au LHC qu'aux utilisateurs normaux, comme le programme avec cibles fixes, le projet CNGS et les expériences AD, Rex/Isolde et n-TOF. Alors que les autres installations seront arrêtées comme d'habitude durant l'hiver, le LHC continuera de fonctionner et exigera une alimentation en faisceaux «à la demande» de la part du complexe d'injecteurs. «À ce stade, le LHC a simplement besoin de faisceaux de bonne qualité pendant, on l'espère, quelques heures par jour, le temps du remplissage en vue d'une exploitation pour la physique. Il n'a pas besoin d'intensités très élevées comme le projet CNGS ou les expé-riences avec cibles fixes, ce qui permettra à l'ensemble d'injecteurs d'être moins sollicité que pendant les périodes d'exploitation normales, explique Paul Collier; c'est l'une des raisons principales pour lesquelles nous pouvons avoir une période d'exploitation aussi longue. Lorsqu'il ne fournira pas de faisceaux au LHC, l'ensemble d'injecteurs sera mis en «standby» afin d'économiser de l'énergie.»
Paul Collier doit s'assurer que les machines comme le personnel pourront faire face à cette longue période d'exploitation. Celle-ci sera en effet très éprouvante pour tous et il s'agira surtout d'éviter les phases d'épuisement! «L'aspect humain est également essentiel, souligne Paul Collier. En temps normal, certaines équipes sont plus actives durant les périodes d'exploitation et d'autres durant les périodes d'arrêt. À présent, tout le monde sera plus ou moins à plein régime! Il est clair que nous devrons doser nos efforts.»
Même si sa mission principale est de trouver un compromis entre le LHC et toutes les autres installations pour ce qui est de l'alimentation en faisceaux, le département BE regarde aussi vers l'avenir. Le personnel du département Faisceaux participe en effet à de nombreuses activités de R&D, notamment le projet CLIC, la construction du LINAC 4 et les autres projets d'amélioration du LHC.
Le parcours de Paul Collier
La carrière de Paul Collier au CERN a commencé à la fin des années 80. Alors qu'il enseignait à l'Université Hallam de Sheffield en Angleterre, Paul Collier a eu l'occasion de rencontrer deux lauréats du prix Nobel, Carlo Rubbia et Simon Van der Meer. De cette rencontre est né le désir de venir travailler au CERN.
En 1987, il a rejoint l'Organisation en qualité de boursier, pour travailler sur le système RF du LEP. Il est ensuite passé au groupe Opérations du département SL et est devenu ingénieur chargé de l'exploitation pour le LEP. Il a ensuite été coordinateur de machine au LEP, fonction qu'il a occupée jusqu'au démantèlement de l'accélérateur en 2000. Parallèlement, il a travaillé sur l'amélioration du SPS de 1996 jusqu'à l'achèvement du projet en 2005. En 2005, il est devenu chef du groupe Opérations du département AB. Depuis janvier 2009, il est chef du département Faisceaux.
Additional details
Identifiers
- CDS
- 1167704
- CDS Report Number
- BUL-NA-2009-046
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- Periodical issue: m6q4g-jbt51 (CDS)
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