Descente du dernier aimant du LHC en avril dernier

À midi pile, un grand aimant dipolaire a été descendu dans le tunnel – tout un symbole – qui met un terme à la mise en place des 1700 et quelques aimants composant le collisionneur de 27 km de circonférence, dont la mise en service est prévue pour la fin de 2007.

Les aimants dipolaires supraconducteurs sont les éléments les plus complexes du LHC. Leurs bobines supraconductrices leur permet de transporter des courants de très haute intensité sans aucune perte d’énergie et, ainsi, de produire les champs magnétiques élevés nécessaires pour contraindre les protons à suivre une trajectoire circulaire de 27 km quasiment à la vitesse de la lumière. Les collisions entre les protons atteindront des énergies de 14 téraélectronvolts (TeV) – 70 fois plus élevées que dans l’ancien collisionneur LEP pour lequel le tunnel de 27 km avait été creusé. Le LHC sera ainsi l’accélérateur le plus puissant du monde. S’il avait été construit avec des aimants classiques, il aurait dû mesurer 120 km de long pour atteindre les mêmes énergies, et sa consommation électrique aurait été incommensurable.

Tout comme les centaines d’aimants qui l’ont précédé, le dernier aimant a été descendu à 50 m sous terre le long d’un puits de section ovale creusé à cet effet. Il a ensuite été transporté, via un tunnel de transfert, jusqu’au tunnel du LHC proprement dit, dont la profondeur varie entre 50 et 150 m ; des véhicules de transport spéciaux l’ont alors acheminé, à la vitesse de 3 km/h, jusqu’à sa destination finale. L’étroitesse du tunnel a rendu ces opérations de manutention ardues : il était par exemple impossible pour deux convois de se croiser.

« Plus de 35 000 tonnes de matériaux ont été descendus sous terre en toute sécurité, transportés sur plus de 15 km à l’intérieur du tunnel et positionnés avec une précision d’un dizième de millimètre », a indiqué Lyn Evans, chef du projet LHC. « C’est un exploit fantastique ».

Les aimants, une fois positionnés, sont raccordés au système cryogénique pour constituer une grande chaîne dans laquelle circulera l’hélium superfluide, maintenant l’accélérateur à une température de -271°C, soit deux degrés seulement au-dessus du zéro absolu. Les propriétés cryogéniques des aimants supraconducteurs ont été testées au CERN entre 2004 et le début de cette année, les essais sur le dernier dipôle ayant été effectués le 1er mars.

« L’installation dans le tunnel du LHC de ces immenses éléments a été réalisée avec succès dans les temps, grâce à la compétence et à la motivation des nombreuses personnes chargées de l’opération, qui ont travaillé pratiquement sans interruption jour et nuit, week-end compris », a souligné M. Robert Aymar, Directeur général du CERN. « Je leur adresse, à tous et toutes, mes sincères félicitations ».

La fabrication de ces aimants supraconducteurs a été un véritable défi technique et industriel, à la fois pour le CERN et pour l’industrie européenne. Plus de 1000 tonnes de câbles supraconducteurs en niobium-titane ont dû être produits. Une centaine d’entreprises ont fabriqué les éléments des aimants en Europe et trois autres – Babcock Noell Nuclear en Allemagne, Asltom en France et Ansaldo en Italie – ont assuré leur assemblage. Au plus fort de la production, les trois sites industriels sont parvenus à fabriquer entre neuf et dix aimants par semaine.