Un jubilé en images : L'aventure industrielle du LHC

Passer d'une ébauche à la réalité n'est jamais chose facile. Lorsqu'il s'agit d'une machine aussi sophistiquée, novatrice et imposante que le LHC, l'exercice relève de l'exploit, mais un exploit qui durerait des années.

Lorsque le projet du LHC fut approuvé en décembre 1994, les équipes savaient qu'elles étaient à l'aube d'une entreprise colossale. La division LHC créée en 1996 vit rapidement ses troupes augmenter pour atteindre quelque 300 personnes travaillant à plein temps.

L'une des grandes difficultés était de passer des prototypes à la production en série dans l'industrie. Entre autres, la production des 1250 aimants dipôles supraconducteurs constituait un grand défi. Ces aimants de 15 mètres de long constituent le coeur de la machine. Pour donner une idée de leur complexité, ces aimants font appel à un bobinage de câbles supraconducteurs: chaque câble se compose d'une trentaine de fils d'environ 1 millimètre de diamètre et chaque fil contient jusqu'à 9 000 filaments en niobium-titane, dix fois plus fins qu'un cheveu. Les 7 000 kilomètres de câbles nécessaires à la réalisation de tous les aimants sont produits avec des caractéristiques très voisines dans six usines différentes à travers le monde.

Pour atteindre ce but ambitieux, les transferts de technologie vers l'industrie ont débuté dès les phases de prototypage. Des aimants de 10 mètres de long, assemblés sur une première chaîne de test mise en service fin 1994, permirent d'affiner les choix techniques. Le premier aimant prototype à la longueur nominale de 15 mètres fut testé avec succès en juin 1998, atteignant le champ souhaité de 8,3 teslas. Les premiers aimants de pré-série furent livrés fin 2000. Une deuxième chaîne de test avec des aimants de 15 mètres fut inaugurée en 2001. Incurvée et atteignant 120 mètres de long, cette chaîne a permis de simuler une maille de l'accélérateur et de valider les choix définitifs.

Le passage à la production de grande série fut difficile et demanda beaucoup de travail avec les industriels, aussi bien pour la fabrication des composants que pour la réalisation des aimants. De même, les tests systématiques nécessaires à l'acceptation des aimants demandent des installations complexes: une usine cryogénique à tester les aimants, équipée de 12 bancs, fonctionne ainsi en continu. La production et les tests cryogéniques ont atteint leur vitesse de croisière. Cette semaine, le 500ème dipôle a été réceptionné au CERN, ce représente plus de 3 secteurs de la machine, qui en compte huit.

La construction du système cryogénique constitue un autre grand défi du LHC, l'accélérateur devant fonctionner à -271°C, 2 degrés au dessus du zéro absolu. Les réfrigérateurs d'hélium à 4,5 K sont maintenant tous réceptionnés et les unités de réfrigération à 1,8 K, spécialement développées pour les besoins du LHC, sont en cours de fabrication et d'installation.

Aujourd'hui, les grandes tâches restantes sont l'installation et le raccordement des composants de la machine dans le tunnel, et la mise en service des systèmes techniques correspondants. Les équipes travaillent d'arrache-pied pour que le LHC produise ses premières collisions de faisceaux en été 2007.