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Essais des modèles d'aimants du HL-LHC : en avant toutes !

Au cours de l'été, le tiers d'une série de modèles courts (1,5 m de longueur) a été soumis à des essais, qui ont été concluants

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Essais des modèles d'aimants du HL-LHC : en avant toutes !

Le tiers d'une série de modèles courts a été soumis à des essais, qui ont été concluants. Les essais ont été effectués dans la station de test en vertical récemment mise en service dans le hall SM18. (Image : Noemi Caraban Gonzalez/CERN)

L'équipe de développement des aimants du futur LHC à haute luminosité (HL-LHC) travaille sans relâche. Au cours de l'été, le tiers d'une série de modèles courts (1,5 m de longueur) a été soumis à des essais, qui ont été concluants. Ces modèles sont composés entièrement de bobines produites au CERN à base de conducteur Nb3Sn fabriqué au moyen de la technologie PIT (Powder In Tube), développée en Europe avec un appui important du CERN. Ces aimants sont des modèles courts de quadripôles principaux qui seront placés dans les régions d'insertion, de part et d'autre des détecteurs ATLAS et CMS pour compresser les faisceaux avant les collisions.

Les essais ont été effectués dans la station de test en vertical récemment mise en service dans le hall SM18. L'aimant a rapidement atteint son gradient nominal, qui correspond à un champ magnétique de 11,4 T. Il est ensuite aisément monté en puissance jusqu'à la performance maximale, qui correspond à une énergie de protons de 7,5 TeV dans le LHC, et à une intensité de champ magnétique de 12,3 T dans les bobines. Le modèle court a ensuite été réchauffé puis refroidi à nouveau afin de tester sa « mémoire », c'est-à-dire sa capacité à revenir exactement au même niveau d'intensité de champ magnétique qu'il avait atteint lors de la dernière transition d'entraînement avant le cycle thermique. « C'est très important, souligne Paolo Ferracin, l'ingénieur responsable du développement et de la production des aimants. Une bonne mémoire est une caractéristique essentielle pour le fonctionnement de l'aimant dans l'accélérateur. »

La prochaine étape du programme des travaux de développement des aimants principaux du HL-LHC sera une campagne d'essais du premier quadripôle de 4 m de longueur aux États-Unis. Il s'agira du premier aimant en Nb3Sn en grandeur réelle. « Le CERN et le consortium LHC-AUP (LHC Accelerator Upgrade Project) aux États-Unis avancent main dans la main sur le chemin difficile de la construction d'aimants d'accélérateurs, produisant des champs de crête de l'ordre de 12 T , explique Ezio Todesco, qui est en charge des aimants de la région d'insertion du HL-LHC. L'aimant testé a atteint une valeur de champ 50 % supérieure à celle que produisent les aimants actuels du LHC. C'est une réussite essentielle pour l'avenir du CERN. »