Mise à jour : Les premiers faisceaux pilotes ont circulé dans le LHC le 19 octobre 2021. Le 26 octobre, des collisions tests de faible intensité se sont produites à une énergie d’injection de 450 GeV par faisceau ; les faisceaux de protons ont été déclarées stables dans la matinée du 27 octobre.
Depuis 2019, les activités battent leur plein en de nombreux sites du CERN afin de terminer les mises à niveau prévues lors du deuxième long arrêt (LS2) du complexe d’accélérateurs. Cette période de travail intense touche maintenant à sa fin et les premiers faisceaux pilotes vont être injectés dans le LHC. Cette étape importante sera retransmise en direct sur les réseaux sociaux du CERN, le 20 octobre à 16 heures (CEST).
Les faisceaux pilotes font partie de la mise en service du LHC en vue de sa troisième période d’exploitation, qui débutera en 2022. Grâce à une luminosité intégrée équivalente à celle des deux périodes d’exploitation précédentes cumulées, les quatre expériences LHC seront en mesure de réaliser des mesures encore plus précises. Toutefois, pour pouvoir répondre à la montée en régime de l’accélérateur, toutes ont dû subir une série d’améliorations et de transformations.
La chambre à projection temporelle (TPC) ayant été rénovée et le Miniframe ayant fait peau neuve, ils ont pu rejoindre le détecteur ALICE dans la caverne ; la réinstallation de son nouveau sous-détecteur, le trajectographe aux petits angles pour les muons, a suivi. Au mois de mai, un nouveau système de trajectographie interne, le plus grand détecteur à pixels jamais construit, a pris la place de son prédécesseur entre le tube de faisceau et la chambre à projection temporelle. Le Détecteur d’interactions à déclenchement rapide (Fast Interaction Trigger – FIT), dernière pièce manquante d’ALICE, a été installé au mois de juillet.
À ATLAS, plusieurs travaux sont en cours, comme l’amélioration du spectromètre à muons, avec notamment l’installation de l’une des deux nouvelles petites roues, qui fait appel à de nouvelles technologies telles que les innovantes chambres sTGC (chambres à petites bandes et à intervalles fins) et les détecteurs Micromegas. La seconde petite roue sera descendue dans la caverne du détecteur au mois de novembre.
En 2020, l’expérience CMS a achevé l’installation de la première station GEM (multiplicateurs d’électrons dans le gaz), le tout nouveau système de sous-détecteur permettant de détecter les muons dans la zone la plus proche du tube de faisceau. Un nouveau tube de faisceau repensé, avec un nouveau groupe de pompage de vide, a aussi été installé. Au cours de l’été, une fois sa conception améliorée et sa couche la plus centrale remplacée, le trajectographe à pixels, a été installé au centre du détecteur CMS, où les sous-détecteurs BRIL (Instrumentation de faisceau, rayonnement et luminosité – Beam Radiation Instrumentation and Luminosity) l’ont ensuite rejoint.
De son côté, l’expérience LHCb a subi une métamorphose importante depuis deux ans. Un nouveau trajectographe à fibres scintillantes (SciFi) ainsi que des détecteurs Chérenkov à focalisation annulaire, RICH1 and RICH2, ont été installés cette année, avant la remise en service du tube de faisceau. L’installation d’un localisateur de vertex (VELO) plus rapide est prévue dans les mois à venir.
Les premiers faisceaux de protons ont circulé dans la chaîne d’accélérateurs du CERN en décembre 2020 ; un premier faisceau a été injecté dans le Booster du PS (PSB), en provenance du nouveau Linac 4 ̶ une première. Ce fut ensuite au tour du Synchrotron à protons, qui a accéléré son premier faisceau en mars, tandis qu’en mai, de premiers faisceaux étaient accélérés dans le Supersynchrotron à protons (SPS).