Le solénoïde supraconducteur pour le détecteur CMS

Outre sa taille et son énergie magnétique stockée, les particularités du solénoïde supraconducteur CMS (Compact muons solenoid) installé au Cern sur le LHC (Large hadron collider) sont le conducteur renforcé par un alliage d’aluminium et la conception du bobinage en cinq modules de quatre couches de conducteur chacun, bobinées à l’intérieur d’un cylindre servant de support. L’Irfu a été impliqué dans la conception générale et la réalisation du solénoïde au travers d’un accord de collaboration avec le Cern depuis 1996.

 

 

Après la réussite des essais de l’aimant intégré au détecteur au champ nominal de 4 T dans le hall de surface du Cern en novembre 2006, le détecteur fut démonté en 15 éléments descendus successivement en caverne. L’aimant, en support dans la roue centrale du blindage de fer magnétique, fût descendu le 29 février 2007. Onze heures furent nécessaires pour effectuer les 90 mètres de descente de cette masse de 2000 tonnes jusqu’à la caverne. Tous les éléments du détecteur furent rassemblés en caverne en janvier 2008, et l’aimant remis en froid en février 2008.

 

L’aimant atteignit progressivement son champ nominal en novembre 2008 sans problèmes majeurs. Cette date marque la fin des essais de réception en caverne, et la fin de la participation du CEA à cette activité. Les résultats des mesures faites lors des essais en caverne sont quasiment identiques à ceux des essais en surface.

 

Arrivée de l’aimant en caverne le 28 février 2007 (crédit Cern).

Participation aux essais cryomagnétiques de l’aimant.

L’aimant fut ensuite mis en fonctionnement suivant les besoins de la physique :

-       Craft (Cosmic ray at four tesla) pendant 4 semaines à partir de mi-octobre 2008 (en fait le champ pour ces tests est un champ opérationnel de 3,8 T),

-       second Craft en août 2009, marqué par plusieurs interruptions dues à des auxiliaires (eau, puissance électrique),

-       aimant prêt pour la physique le 27 octobre 2009,

-       détecteur avec champ magnétique prêt pour la physique le 6 novembre 2009,

-       premières collisions enregistrées le 23 novembre 2009.

 

Après quelques mises au point lors des essais en surface, l’aimant et ses sous-ensembles associés (circuit électrique, cryogénie, instrumentation) ont montré depuis un fonctionnement très fiable et très sécurisé, aussi bien lors des tests en caverne que lors de l’opération dans le détecteur pour la physique. Cette réussite constitue l’aboutissement de plus de 15 ans d’efforts dans le cadre d’une collaboration mondiale. Tout au long de cette période, le SACM a joué un rôle majeur dans la conception générale de l’aimant, la conception, le suivi de réalisation et les essais de certains sous-ensembles (écrans thermiques, cryogénie de proximité, amenées de courant, tirants de suspension…), le suivi du montage et la participation aux essais de réception en surface et en caverne.

 
#2900 - Màj : 18/10/2010

 

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