Département des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme

L’expérience Atlas est, entre autre, composée d’un spectromètre de grande dimension pour les muons, particules de très haute énergie. Cet ensemble permet, grâce à 3 couches concentriques de détecteurs de type « chambres à fils », de mesurer très précisément la trajectoire des muons courbée par un champ magnétique intense. Des physiciens du Dapnia voulaient obtenir ce champ magnétique sans la présence de fer magnétisé qui perturberait les muons, ils ont donc imaginés le concept de grand toroïde à air. Par la suite, la grande proximité des physiciens et des ingénieurs au Dapnia a rendu possible la naissance de cette conception très originale. Le Dapnia est responsable de la conception et du suivi industriel du toroïde central dans le cadre d’un accord de collaboration signé avec le Cern en 1997. Dans cet important projet, on trouve à coté du Dapnia, le Laboratorio acceletori e superconduttività applicata (Milan) de l’INFN et plusieurs équipes du Cern, chacun apportant sa contribution à différentes parties de l’aimant. Avant de construire les premières bobines du toroïde, le Dapnia a d’abord élaboré B0, leur prototype de longueur réduite à 1/3. Cette « petite » bobine de la taille d’un autobus londonien a permis de valider les choix technologiques envisagés pour la construction des aimants finals dans les domaines mécaniques, thermiques et électriques. Réalisée en 1999 à Saclay, B0 a utilisé les composants et les modes d’assemblage prévus pour la fabrication en série. 

Après les essais de la bobine prototype B0 en 2000 et 2001, les bobines définitives de l’aimant toroïdal ont été réalisées au Cern à partir de composants fournis par de nombreux industriels européens. Le Dapnia a assuré le suivi industriel de la fabrication de la plupart des composants et le suivi technique de leur assemblage au Cern. Le succès du test de bobine BT1, autorise la fabrication et les tests des autres sept bobines jusqu’en mai 2005. L’assemblage du toroïde central dans la caverne d’Atlas, commencera en octobre de cette année pour s’achever en septembre 2005. L’ensemble du système magnétique du détecteur Atlas pour le LHC sera opérationnel en 2006. Une étape importante vient d’être franchie pour la collaboration Atlas dont le Dapnia a été un des pionniers, et pour laquelle il prépare l’exploitation des données dès le démarrage du LHC en 2007.