LHC Report: Now it's full speed ahead (still with probe beam)
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Description
Since the last report, the commissioning with beam was delayed after a short to ground appeared in the cold mass of the main dipole chain in sector 3-4. After a remarkable team effort coordinated by the Machine Protection group, a procedure to burn away the small piece of metallic debris that was causing the earth fault was conceived, prototyped, tested and deployed. The intervention was successfully completed on the afternoon of 31 March and the first beams circulated in the LHC on Sunday, 5 April. Just a few days later, at just past midnight on Friday, 10 April, beam was ramped up to 6.5 TeV.
"LHC page 1" shows the status of the LHC last night. The black line shows the beam energy increasing to 6.5 TeV.
The intervention successfully conducted in sector 3-4 opened the way for the completion of quench training in the sector and the final qualification of the circuit. This marked the end of a long and arduous powering test campaign that has fully qualified all circuits for 6.5 TeV operation.
There then followed a series of machine protection tests designed to test the critical beam interlock system (BIS) and its links to other key protection related systems such as the beam dump and injection.
Beam was finally taken down the two SPS-LHC transfer lines on Sunday morning. With the injection regions having already been in action during the sector test, progress was rapid. One at a time, both beams were steered sector by sector around the ring. Progress around the ring was staged by stopping the beam on collimators, with the beam trajectory being corrected at each step. When the final collimators were retracted, the beam immediately performed many turns. During this initial phase of beam commissioning, the LHC is working with a “probe beam” – a single low-intensity bunch (~5 x 109 protons).
The Radio Frequency (RF) team working from point 4 were able to make the necessary adjustments and the beams were soon “captured”, meaning that the single bunch was injected cleanly into the chosen RF bucket and then remained nicely bunched. This allowed preliminary commissioning of the key beam instrumentation, which soon gave measurements of the closed orbit, tune and chromaticity. After correction of these parameters, the beams circulated happily with good lifetimes. At first glance, the 450 GeV machine is similar to that of Run 1. More detailed measurements will be performed in the coming days.
For the moment, all beam-based work has been done at injection energy. The main thrust has been the beam-based system commissioning of: RF; beam instrumentation; feedbacks; collimation; machine protection; and the beam-dump system.
On Tuesday evening, “splashes” were delivered to ATLAS and CMS. This is where the incoming bunch is intercepted by a tertiary collimator just upstream of the experiment, resulting in a spectacular shower of particles in the detector. The splashes are used by the experiments to time in their sub-detectors and to produce some very nice images.
A first ramp attempt was made at around 1.00 a.m. on Friday, 10 April, again with a single probe bunch in each beam. Beam 1 was lost shortly after the start of the ramp due to large tune excursion. Beam 2, however, went happily to 6.5 TeV, where a few preliminary measurements were performed.
Over the coming days, system commissioning continues combined with ramp commissioning. A first look at the beam squeezing is scheduled for some time next week.
| The LHC Restart in the news Bottom: Number of television retransmissions via Eurovision of the images broadcast by CERN. Not only was the number of press clippings significantly higher than average, but the information also reached more major print media. The television stations also covered the event on their news channels and numerous national channels. We were able to identify no fewer than 555 retransmissions via Eurovision of the images broadcast by CERN. The images were also broadcast by other large press agencies. |
Other (French)
La mise en service avec faisceau a été retardée suite à la découverte d’un court-circuit à la terre dans la masse froide de l'une des principales chaînes de dipôles, dans le secteur 3-4. Après un travail d'équipe remarquable, coordonné par le groupe Protection des machines, un dispositif visant à éliminer par consumation le petit débris métallique qui causait le défaut a été conçu, réalisé, testé et déployé. L’intervention a atteint son objectif dans l’après-midi du 31 mars, et les premiers faisceaux ont circulé dans le LHC le dimanche 5 avril. À peine quelques jours plus tard, peu après minuit, le vendredi 10 avril, l’énergie a été portée à 6,5 TeV.
Cette « page 1 du LHC » indique les performances du LHC au cours de la nuit dernière. La ligne noire montre l'augmentation de l'énergie du faisceau jusqu'à 6,5 TeV.
La réussite de l’intervention menée dans le secteur 3-4 a permis de terminer les transitions d’entraînement et la qualification finale du circuit. Cela a marqué la fin d’une campagne d’essais de mise sous tension longue et ardue, qui a pleinement qualifié la totalité des circuits pour l’exploitation à 6,5 TeV.
On est passé ensuite à une série d’essais de protection de la machine, destinés à tester un élément essentiel, le système de verrouillage de faisceau (BIS), et ses liens avec les autres systèmes clés liés à la protection, comme les systèmes d’arrêt de faisceau et d’injection.
Les faisceaux ont finalement franchi dimanche matin les deux lignes de transfert SPS-LHC. Les régions d’injection ayant déjà été incluses dans les tests des secteurs, l’avancée a été rapide. L’un après l’autre, les deux faisceaux ont été acheminés, secteur par secteur, le long de l'anneau. Leur progression dans l’anneau s'est faite progressivement, avec des arrêts sur les collimateurs, la trajectoire des faisceaux étant corrigée à chaque étape. Quand les derniers collimateurs ont été retirés, le faisceau a immédiatement effectué de nombreux tours. Pendant la phase initiale de la mise en service avec faisceau, le LHC fonctionne avec un « faisceau d’essai », composé d’un paquet unique de faible intensité (~5 x 109 protons).
L’équipe chargée de la radiofréquence, travaillant depuis le point 4, a pu procéder aux ajustements nécessaires et les faisceaux ont rapidement été « capturés », ce qui signifie que le paquet unique a été injecté précisément dans le puits radiofréquence choisi et que ses protons sont bien restés groupés. Cela a permis une mise en service préliminaire des systèmes essentiels d’instrumentation de faisceau, qui ont rapidement fourni des mesures de l’orbite fermée, du réglage et de la chromaticité. Après la correction de ces paramètres, les faisceaux ont circulé sans problème, avec de bonnes durées de vie. À première vue, la machine, à l’énergie d’injection de 450 GeV, est similaire à celle de la première période d’exploitation. Des mesures plus détaillées seront réalisées ces prochains jours.
Pour le moment, tous les travaux avec faisceau ont été réalisés à l’énergie d’injection. Pour l’essentiel, il s’agissait de mettre en service avec faisceau les systèmes suivants : radiofréquence, instrumentation de faisceau, rétroaction, collimation, protection de la machine, et arrêt de faisceau.
Mardi soir, des éclaboussures ont été fournies à ATLAS et CMS. Pour cette opération, le faisceau incident est intercepté par un collimateur tertiaire, juste en amont de l’expérience, ce qui fait arriver une spectaculaire gerbe de particules dans le détecteur. Les éclaboussures sont utilisées par les expériences pour synchroniser leurs sous-détecteurs, et elles donnent de très belles images.
Un premier essai de montée en énergie a été réalisé à 1 h le vendredi 10 avril, avec un paquet d’essai unique dans chaque faisceau. Le faisceau 1 a été perdu peu après le début de la montée en énergie, en raison d’un problème de dispersion. Le faisceau 2, en revanche, a atteint allègrement 6,5 TeV, et quelques mesures préliminaires ont été effectuées à cette énergie.
Dans les jours qui viennent, la mise en service des systèmes continue, combinée à la mise en service pour la montée en énergie. Une première vérification de la compression est prévue pour la semaine prochaine.
| Le redémarrage du LHC dans la presse Graphique du bas : nombre de reprises télévision des images diffusées par le CERN au travers d’Eurovision. Non seulement le nombre de coupures de presse est très largement supérieur à la moyenne, mais il faut également noter que l’information a touché de plus grands médias que d’habitude. Les télévisions ont également couvert l’événement sur leurs chaînes d’information et sur de nombreuses chaînes nationales. Nous avons pu identifier pas moins de 555 passages télé pour les images diffusées par le CERN, au travers d’Eurovision. D’autres grandes agences de presse ont également diffusé ces images. |
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- 2007274
- CDS Report Number
- BUL-NA-2015-070
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- Periodical issue: sgakq-qdg30 (CDS)
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