17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Nouvelles du LHC Rappel sur le LHC Progrès en 2011 Perspectives

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Machine froide dans l’anneau du LEP Machine supra (1.9 K): -8 arcs ( 3km) -8 sections droite (700m) aimants -4 points d’interaction -1 chambre à vide /faisceau tonnes d’hélium

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Objectifs : Après l’accident de 2008 : un “quench” controlé formant un arc électrique – Système de protection revu- Pour éviter les “quenchs” destructifs Energie = 3.5 Tev Le systçme de protection (QPS) complètement sécurisé après le shutdown de fin 2012 A ré-evaluer pour 2012 après les tests pendant le coupure hivernale

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Paramètre clef : la luminosité f n1 n2 L =   x  y f = fréquence des croisements (#paquets) n i = nombre de protons/paquet  = dimension de la zone de recouvrement unité=cm -2 x sec -1 Une grande luminosité intégrée pour capter des phénomènes rares : faisceaux stables – Emittance Squeezing

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Diminuer la largeur des faisceaux Les faisceaux de protons accélérés de l’ordre d’un fraction de mm sont “squeeze” pour concentrer les protons dans un volume plus petit dans les zones d’interaction De 4/10 de mm à <8/100 mmLuminosité X 25 Paramètre: le  *

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Un remplissage typique

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Une semaine ordinaire LHC status bCryo SPS MKD Cryo

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Le LHC fin 2010 La moitié de la luminosité en 1 semaine 5 ordre de grandeur 2010 record : ** paquets **11 protons par paquet -Focalisation (  *) 3.5 m

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Avril-Juin: remplir la machine # de paquets/ faisceau -4 “fills” pour qualifier chaque étape - non attendu : nuage d’électrons 2010 Nettoyage à haute intensité

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Juillet – Aout : Servir les expériences -Qualité du vide -Nuage d’electrons -> solenoides Emittance µm Compromis intensité des faisceaux – vide Atlas/CMS luminosité ~1.5 10**33 Intensité faisceaux Luminosité maxi # protons/paquet Luminosté instantanée Hz/µb

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Septembre: des faisceaux plus fins Changement de focalisation  * =1m (Atlas- CMS) Changement de focalisation  * =1m (Atlas- CMS) # bunches Emittanc e  *=1 m Depuis Septembre : 1380 bunches  *=1m (Atlas/CMS) Max Lumi ~3.4 10**33

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Les performances atteintes

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Ajuster la luminosité à la demande LHCb – Alice LHCb – Alice Eviter les emplilements Eviter les emplilements Déplace les faisceaux pour ajuster la luminosité instantanée Déplace les faisceaux pour ajuster la luminosité instantanée Luminosity of LHCb levelled continuously Luminosité decroit exponentiellement LHCb design luminosity Atlas-CMS

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Quels incidents ? Perte de faisceau due a des UFO ( poussière …), SEU Perte de faisceau due a des UFO ( poussière …), SEU Incidents sur la RF Incidents sur la RF Incidents sur la CRYO Incidents sur la CRYO ( recupération 12-48h) ( recupération 12-48h) 50% temps avec des 50% temps avec des faisceaux circulant faisceaux circulant 24% en prise de données 24% en prise de données

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Pour la fin de la prise de données 90m finish align data in ADJUST loss maps +optics 90m finish align data in ADJUST loss maps +optics 25 ns 90 m Pileup 90m VdM 90m VdM 3h stable beams pp IR2 aperture,  * = 1.5m, 1m moved to week 43. Sun 30 oct = physics day, MD=31Oct-4 Nov pp IR2 aperture,  * = 1.5m, 1m moved to week 43. Sun 30 oct = physics day, MD=31Oct-4 Nov VdM: only one block. if loss maps done then Thu 20 oct, else 25 oct VdM: only one block. if loss maps done then Thu 20 oct, else 25 oct 25 ns

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Paramètre2011NominalLimitation Energy 3.5 TeV 3.5 TeV 7 TeV 7 TeV Hardware Hardware N (p/bunch)   k b (no. bunches) Machine protection 50ns e (mm)  * (m) Aperture, tolerances Peak Lumi **33 10**34 Stored energy (MJ) Comparaison / objectifs

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois 2012: De nouvelles conditions Choix de la structure des paquets : 25ns – 50ns Choix de la structure des paquets : 25ns – 50ns Choix de l’énergie en fonction des tests pendant la pause Choix de l’énergie en fonction des tests pendant la pause haute énergie +haute énergie Plus de paquets Plus de paquets - d’emplilements - d’emplilements

17/10/2011 M.N Minard Journées d’Aussois Planning -> 202x Steve Meyers