Atlas, l'expérience de recherche du boson de Higgs auprès du LHC au Cern, vient de franchir une étape majeure de sa construction. La structure mécanique de son aimant toroïdal géant a été libérée de son berceau de construction avec succès, le jeudi 29 septembre 2005 à 18 heures. Le détecteur de muons d'Atlas contient le plus grand aimant du monde conçu par le CEA au sein du Dapnia , laboratoire de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers. Le champ magnétique de cet aimant permettra de courber les trajectoires des muons d'Atlas.
La structure mécanique du détecteur de muons d'Atlas a été conçue pour maintenir ensemble huit bobines supraconductrices de la taille d'un wagon de chemin de fer. Disposées en étoile, ces bobines rectangulaires occupent un volume équivalent à celui d'un immeuble de six étages (photo). Cette structure devra supporter les 1400 tonnes du détecteur de muons et résister à des forces magnétiques hors du commun.
Assemblage de l'aimant toroïdal dans la partie centrale du détecteur Atlas
Les bobines, dont la longueur totale de câbles supraconducteurs atteint 30 kilomètres, sont refroidies à la température de l'hélium liquide (-269°C) et chacune d'entre elles a été testée avec un courant de 22 000 ampères. Lorsqu'li sera en fonctionnement, l'aimant formé par cet ensemble de huit bobines stockera l'équivalent de l'énergie nécessaire pour soulever la tour Eiffel d'une hauteur de 10 mètres.
L'idée d'un aimant supraconducteur, dans lequel viendraient s'insérer les 5 000 m2 des détecteurs de muons tout en utilisant un minimum de matière, a été proposé il y a dix ans par les physiciens du Dapnia. Les équipes techniques ont alors imaginé un ensemble de bobines géantes dans lesquelles s'imbriquent 650 détecteurs de muons, le tout équipé d'un système d'alignement précis à quelques dizaines de microns près. Puis, ils ont conçu une dentelle mécanique capable de supporter les contraintes de ce gigantesque aimant avec une déformation inférieure à 30 millimètres. Des industriels de l'Europe entière ont contribué à la réalisation de cet ensemble.
Une partie du système d'alignement équipée de 8 caméras infrarouge
Déformation verticale de l'aimant
Le jeudi 29 septembre 2005, l'expérience Atlas a franchi une étape majeure de sa construction en libérant son aimant toroïdal de son berceau de maintien. La déformation de la structure après libération a été prédite par les calculs avec une telle précision que le relâchement des vérins prévu initialement en cinq jours s'est achevé au bout de 48 heures, tout en respectant la géométrie attendue au millimètre près.
Vérins avant leur relâchement
• Le Département d'Ingénierie des Systèmes (DIS) • Le Département de Physique des Particules (DPhP) • Le Département des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme (DACM)
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Dernière mise à jour : 05-04-2024
