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Les 6 et 7 décembre, une chaîne formée des puissants aimants supraconducteurs destinée au prochain accélérateur de particules du CERN1, le grand collisionneur de hadrons (Large Hadron Collider, LHC) a fonctionné avec succès à 8,36 teslas pendant 24h. C'est la valeur de l'induction magnétique nécessaire pour guider les protons de l'énergie requise par le projet LHC et ce résultat démontre la validité des choix techniques fondamentaux dans la construction des aimants du LHC. Les aimants ont fait la preuve qu'ils peuvent fonctionner fiablement dans les conditions de l'exploitation du futur accélérateur.
L'anneau du LHC contiendra plus de 1000 aimants de courbure supraconducteurs, d'une longueur de 14 m, et ces aimants représentent l'un des paris technologiques les plus ardus de la machine. Pour que les protons du LHC fournissent l'énergie de collision de 14 TeV (1 téra électronvolt, TeV = mille milliards d'électronvolts) les aimants supraconducteurs de haute technologie doivent maintenir une induction magnétique de 8,36 teslas, la plus élevée jamais employée dans un accélérateur. A cet effet le câble des bobines des aimants doit être refroidi à une température de 1,8K (271,4 °C), inférieure à celle du cosmos (2,7K). La validité de la conception de l'aimant et l'aptitude de l'industrie à construire des aimants fiables sont vitaux pour le projet LHC.
En avril 1994, un aimant prototype du LHC a atteint l'induction magnétique nominale et l'étape suivante consistait à reproduire les conditions rencontrées dans le futur accélérateur en essayant un ensemble de plusieurs aimants. La cellule d'essais du LHC, un quadripôle et deux dipôles, a d'abord été refroidie à 1,8K sans difficulté, prouvant le fonctionnement correct du système cryogénique. Le 2 décembre, l'intensité a progressivement été portée à 12 350 A dans les aimants, ce qui correspond à 8,36 teslas, l'induction magnétique nominale pour le LHC, et maintenue à ce niveau pendant 30 minutes. Dans une seconde expérience le 6 décembre, l'induction magnétique dans la cellule a de nouveau été portée à 8,36 teslas et maintenue avec succès pendant 24 heures. Ensuite l'intensité a été augmentée jusqu'à ce que la chaîne d'aimants dépasse légèrement 8,9 teslas. Cette expérience prouve clairement que la cellule d'essais peut fonctionner dans les conditions prévues dans l'accélérateur LHC avec une bonne marge de sécurité.
Il reste beaucoup d'essais de vérification à effectuer pour prouver totalement la validité des choix techniques du LHC, mais le succès de la cellule d'essais est une autre étape importante dans l'évolution de l'accélérateur LHC.
Note(s)
1. Le CERN, Laboratoire européen pour la physique des particules, a son siège à Genève. Ses Etats membres sont les suivants: Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Italie, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, la République slovaque, la République tchèque, Royaume-Uni, Suède et Suisse. La Fédération de Russie, Israël, la Turquie, la Yougoslavie (le statut d'observateur est suspendu après l'embargo de l'ONU, juin 1992), la Commission des Communautés européennes et l'UNESCO ont le statut d'observateur.