La production de tubes de faisceau en béryllium a commencé au CERN, après le soudage réussi de deux tubes en béryllium plus tôt dans l’année. Il s’agit d’une étape importante dans les efforts déployés par le CERN pour assurer la disponibilité des composants essentiels pour le LHC à haute luminosité (HiLumi LHC) et les futurs projets d’accélérateurs.

La construction de l’Installation Béryllium du CERN, financée conjointement par le CERN et les expériences LHC, a été motivée par la nécessité de disposer de nouvelles chambres à vide pour les prochaines mises à niveau d’ATLAS et d’ALICE, ainsi que d’une chambre de rechange pour CMS. Le béryllium est le seul matériau utilisable pour ces chambres en raison de sa transparence aux particules créées lors de collisions de haute énergie, ainsi que de ses bonnes propriétés mécaniques. Jusqu’à récemment, ces éléments hautement spécialisés étaient produits par des partenaires extérieurs.

Cependant, en 2023, le dernier fournisseur capable d’usiner et de souder des tubes en béryllium pour des applications d’ultravide a cessé cette activité. Cela a conduit le CERN à internaliser l’ensemble de la chaîne de production et à développer un savoir-faire unique au monde, tout en continuant à collaborer avec les experts du secteur.

« La construction de l’installation permet de doter le CERN d’une capacité stratégique à long terme, contribuant à assurer le succès du programme d’expériences du CERN, tout en servant de modèle pour gérer en toute sécurité, en interne, des procédés industriels complexes et à haut risque », explique Isabel Bejar Alonso, chef du projet.  

Une équipe interdépartementale du CERN a travaillé d’arrache-pied pour mener à bien le projet en seulement 13 mois, depuis son approbation le 13 janvier 2025 jusqu’à la validation de sécurité le 16 février 2026. La collaboration mise en place avec des experts externes et des instituts de recherche a permis d’accélérer le développement et la validation de procédés clés, réduisant ainsi les délais de moitié par rapport aux standards pratiqués habituellement par l’industrie.

À l’intérieur du nouvel atelier, des équipements spécialisés usinent des barres de béryllium pour les transformer en tubes minces d’une épaisseur de paroi comprise entre 0,5 et 1 mm. Ces tubes sont ensuite soudés ensemble pour former des tronçons plus longs pouvant atteindre 7 m. Les premiers tests ont montré que l’installation pouvait produire des jonctions soudées en béryllium ainsi que d’autres éléments nécessaires, d’une qualité égale, voire supérieure à celle fournie jusqu’à présent par des fabricants extérieurs.

Dès le début, l’infrastructure a été pensée pour maîtriser les poussières de béryllium et les risques chimiques, tout en répondant à des normes rigoureuses en matière de propreté. La poussière de béryllium étant dangereuse par inhalation, l’installation est conçue de manière à maintenir la concentration à un niveau très faible, comparable à celui produit si l’on taillait un crayon dans un stade de football.

Différents dispositifs de sécurité sont utilisés, parmi lesquels des enceintes à atmosphère contrôlée maintenues en dépression pour empêcher la dispersion des particules, des systèmes de filtration de l’air à haute efficacité (HEPA) et un dispositif de ventilation spécialement conçu pour assurer plusieurs renouvellements d’air par heure. Grâce à des systèmes de surveillance de l’air et à des analyses régulières des surfaces, il est possible de contrôler les conditions de l’installation et de s’assurer que tous les dispositifs de protection fonctionnent correctement.

Les trois premiers tubes de faisceau qui seront produits au CERN seront installés durant le long arrêt. L’installation étant conçue pour être adaptable, elle pourra être utilisée pendant longtemps pour produire d’autres éléments essentiels, y compris à partir de matériaux autres que le béryllium, contribuant ainsi au succès du programme d’expériences à long terme du CERN.