Un accélérateur vraiment international

Lynn Evans, chef de projet du LHC au Cern pendant sa construction, décrit en 2007 pour le magazine américain Symmetry sa vision de l’accélérateur LHC, au sein d’une coopération tout à fait internationale.

« Chaque fois que j’accompagne un visiteur pour une visite du LHC, tout me rappelle l’ampleur de la collaboration internationale qui a rendu ce projet possible. Bien que la plus grande partie du LHC ait été produite en Europe, grâce une collaboration entre le Cern et l’industrie, une simple promenade dans le tunnel de l’accélérateur nous raconte une histoire vraiment internationale.

Les 27 km du LHC sont formés de huit sections courbes reliées par des sections droites. Ces sections droites, d’environ 200 m de long, mettent en évidence les contributions des pays qui ne sont pas des états membres du Cern. Lorsque l’on entre dans le tunnel par le point 1, près d’Atlas, par exemple, la première chose que l’on remarque ce sont les drapeaux américains et japonais peints sur l’ensemble magnétique appelé ‘triplet interne’, destiné à la focalisation finale des faisceaux. Les aimants sont alimentés grâce à un boitier d’alimentation fabriqué au Lawrence Berkeley National Laboratory, en Californie, et reposent sur des cales de précisions fabriquées en Inde. Viennent ensuite six aimants construits à Novossibirsk, en Russie. Ce sont eux qui dévient les faisceaux pour les faire entrer en collision.

Un peu plus loin se trouve un absorbeur de neutrons venu de Berkeley, et un aimant supraconducteur, du Brookhaven National Laboratory, à New York, qui remet les faisceaux sur des trajectoires parallèles. Viennent ensuite les résistances pour absorber les pertes subites de supraconductivité, et les caissons d’alimentation de l’arc principal, venus également de Russie. Les trois kilomètres suivants, en arc, comptent plus de 150 aimants supraconducteurs fabriqués par des industriels européens.
Moins visibles, les systèmes d’électronique pulsée et les aimants quadripôles du Canada suivent, puis les aimants de correction multipolaires fabriqués en Inde, et les structures de soutien faites au Pakistan.

Une collaboration de ce type est depuis longtemps la norme pour les détecteurs de particules, mais le LHC est le premier grand accélérateur de particules à être construit avec des contributions substantielles de bien au-delà du laboratoire hôte. Ce qui a rendu cela possible, c’est cette longue tradition de collaboration entre les laboratoires de physique de particules du monde entier.

Quand le Cern a été fondé dans les années 50, Brookhaven était probablement le principal concurrent du nouveau laboratoire européen – mais aussi son meilleur ami. Les deux laboratoires construisaient de nouvelles machines. Un développement réalisé à Brookhaven a ouvert la route vers des énergies plus élevées, et cette avance, Brookhaven l’a immédiatement partagée avec le Cern. Du coup, le Cern pouvait construire son synchrotron à proton pour lui faire atteindre 28 GeV au lieu de 10 GeV et brièvement détenir le record mondial d’énergie avant que Brookhaven ait mis en route son synchrotron à gradient alterné, l’AGS.

Dans mes jeunes années, j’ai passé de longues heures dans la salle de contrôle du Tévatron de Fermilab, toujours pendant ces mois de janvier et février qui sont si beaux à Chicago, quand les machines du Cern étaient à l’arrêt pour les opérations de maintenance. L’expérience que j’ai acquise là, sur le premier synchrotron supraconducteur du monde, m’a bien servi les années suivantes.

Au Cern, nous n’avons jamais hésité à partager les résultats de notre propre innovation en matière d’accélérateur. Inviter des laboratoires partenaires à s’associer à la construction du LHC était donc une étape normale dans le cadre de cette longue tradition de coopération. »

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