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Un prototype d’aimant du LHC haute luminosité à l’essai

Un premier prototype court d’aimant quadripôle pour le LHC haute luminosité a passé avec succès les premiers essais.

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Prototype HL-LHC magnet undergoes testing

Le premier prototype court d’aimant quadripôle pour le LHC haute luminosité. (Photo : G. Ambrosio (US-LARP and Fermilab), P. Ferracin et E. Todesco (CERN TE-MSC))

La cadence s’accélère pour le projet LHC haute luminosité (HL-LHC). Dans les laboratoires, de part et d’autre de l’Atlantique, les essais se multiplient sur les différents modèles d’aimants.

Mi-mars, un premier prototype court d’aimant quadripôle a ainsi passé une première phase de tests au laboratoire Fermilab, aux États-Unis. Cet aimant est un pré-prototype des aimants quadripôles qui seront installés de part et d’autre des expériences ATLAS et CMS pour resserrer les faisceaux avant les collisions. Six aimants quadripôles seront ainsi placés de chaque côté des expériences, soit un total de 24 aimants, qui remplaceront les aimants « triplets » du LHC. Constitué d’un supraconducteur niobium-étain, ces aimants sont plus puissants que leurs prédécesseurs, ce qui leur permettra d’augmenter la luminosité du LHC, c’est à dire la probabilité de collision. Le HL-LHC va multiplier par dix la luminosité actuelle du LHC.

L’aimant testé à Fermilab est formé de deux bobines fabriquées au CERN et de deux autres fabriquées par le consortium LARP (LHC Accelerator Research Program), qui réunit quatre laboratoires des États-Unis. « La construction de ce prototype est le fruit d’un véritable effort international », souligne Lucio Rossi, chef du projet de LHC haute luminosité.

Le prototype mesure 1,5 mètre de long, tandis que les aimants définitifs mesureront 4,2 et 7,15 mètres. Lors des essais, un pic de champ de 12,5 teslas a été mesuré sur les bobines, contre 8 teslas pour les aimants quadripôles actuels du LHC. C’est donc une belle performance. Les essais vont se poursuivre ; parallèlement, un deuxième prototype court est construit pour être testé plus tard dans l’année.

« Nous allons lancer également la fabrication des prototypes grandeur réelle, à savoir 7,15 mètres pour ceux du CERN, et 4,2 mètres pour ceux de LARP », explique Ezio Todesco, responsable des aimants d’insertion pour le projet LHC haute luminosité. Les prototypes seront prêts à être testés en 2017.