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Près de 1700 circuits électriques sont nécessaires pour la circulation du faisceau dans le LHC. En 2015, chacun de ces circuits devra être capable de transporter un courant correspondant à une énergie de 7 TeV. Pour les 24 circuits principaux du LHC, cela signifie la consolidation de toutes leurs interconnexions. Mais qu’en est-il pour les autres circuits du LHC, qui ont en général conduit 50 % de la valeur nominale ? Comment vont-ils faire face à une énorme augmentation d’intensité ? La série d’essais récemment réalisée a permis de répondre à ces questions.
« Nous avons recherché les moindres faiblesses dans les circuits encore à température cryogénique, explique Mirko Pojer, ingénieur LHC. En 2008, nous avons relevé quelques difficultés dans certains aimants à 7 TeV. Les essais récents nous ont permis de définir quels problèmes devraient être traités pendant le long arrêt LS1, lesquels pourraient nécessiter le remplacement de la totalité de l’aimant, et à quels endroits nous devrons intervenir sur les interconnexions des circuits de faible courant. »
Ces essais ont également donné à l’équipe l’occasion de déterminer les limites de tous les circuits. « Il n’est pas nécessaire que tous les circuits soient fonctionnels à l’intensité nominale pour que la machine puisse tourner à 7 TeV, explique Mirko. Nous avons trouvé quelques circuits qui ne peuvent pas supporter cette intensité, et maintenant nous savons jusqu'où nous pouvons les pousser sans perte de performance ou défaut d'alimentation. »
Les essais ont été pilotés depuis le Centre de contrôle du CERN (CCC), où les opérateurs ont pu porter les circuits supraconducteurs à 7 TeV, exactement comme cela sera fait lors de l’exploitation. L’équipe a commencé par injecter le courant requis dans toute la machine, puis a traité secteur par secteur les problèmes repérés. En 10 jours, plus de mille essais ont été effectués sur 540 circuits. « Nous avons eu quelques surprises, raconte Mirko. Nous avons pu réparer tous les défauts mineurs, par exemple un convertisseur de puissance défectueux, par une intervention immédiate. Nous avons aussi repéré plusieurs circuits qui nécessiteront des analyses plus approfondies, et éventuellement une intervention pendant le LS1. »
Une fois tous les circuits d’un secteur testés, l’équipe d’assurance qualité électrique a pu commencer à vérifier l’isolation électrique de chaque aimant par rapport à la terre. Pour ce faire, les ingénieurs appliquent une tension élevée entre la bobine de l’aimant et la terre, ce qui permet de voir si l’isolation électrique est parfaite. Ce deuxième type d’essai a commencé le vendredi 22 février, parallèlement aux essais de montée en intensité, et prendra 8 à 9 jours par secteur. Une fois tous ces essais terminés, on pourra enfin entamer le réchauffement des aimants.