Poids lourds pour ions lourds

Le 25 septembre, les deux grandes bobines destinées à l'aimant dipolaire d'ALICE, l'expérience du LHC dédiée aux ions lourds, sont arrivées au Point 2 après un voyage de 1200 km depuis leur lieu d'assemblage à Vannes, France.

A la fin du mois dernier, les habitants du Pays de Gex ont assisté à un spectacle exceptionnel. Le 25 septembre, les deux grandes bobines de l'aimant dipolaire d'ALICE, en provenance de l'usine de fabrication Sigmaphi à Vannes, France, sont arrivées à destination au Point 2. Les deux gigantesques bobines de l'électro-aimant, qui mesurent 5 mètres de long, 6 mètres de large, plus de trois mètres de haut, et pèsent 20 tonnes chacune, seront installées dans la culasse de l'aimant dipolaire du bras à petits angles du spectromètre pour muons d'ALICE.


L'une des deux grandes bobines d'ALICE est déchargée du camion au point 2 après 1200 km de voyage à travers la France.

Pour charger ces gigantesques bobines, un certain nombre d'obstacles ont dû être surmontés. Tout d'abord, le pont roulant, d'une capacité de 20 tonnes, n'a pu être utilisé pour soulever les bobines et leur structure de support. Celles-ci ont donc dû être soulevées sur des roulettes à l'aide de vérins et tirées hors du hall où une grue mobile les a hissées sur les camions. Comme la grande porte du hall d'assemblage était encore trop petite, il a en outre fallu découper une partie du mur pour sortir les bobines.
Toutefois, durant les 1200 km du trajet sur route, aucun problème particulier ne s'est posé et au bout de trois jours et demi de voyage, les bobines sont arrivées à bon port au Point 2, escortées comme il se doit par quatre motards de la police française. «Les camions ne pouvaient pas dépasser les 60 km/h et de nombreux détours ont été nécessaires, notamment en raison de la hauteur des ponts», précise Detlef Swoboda, responsable des aimants d'ALICE, «mais à part cela, le transport s'est déroulé sans encombre».
Les bobines de l'aimant seront insérées dans la culasse en fer fabriquée en Russie qui arrivera bientôt au CERN. Le premier assemblage de l'aimant débutera en octobre dans la cavité de l'expérience ALICE où l'on procédera alors à des essais complets de l'aimant afin de vérifier ses caractéristiques et de régler la procédure d'assemblage. Il n'est pas possible d'effectuer ces essais à l'endroit où l'aimant sera définitivement installé car l'espace y est trop restreint ; de plus, l'aimant dipolaire doit être mis sous tension à une certaine distance de l'autre aimant d'ALICE (le solénoïde récupéré de l'ancienne expérience L3 du LEP), afin de minimiser les interférences entre les deux dispositifs. Une fois testé, l'aimant dipolaire sera intégralement démonté et hissé sur le solénoïde de L3 élément après élément afin d'être installé dans sa position définitive dans la cavité d'ALICE au cours de l'été 2004.


C'est bientôt la fin du voyage pour le convoi exceptionnel qui traverse les petites rues de Collonges dans le Pays de Gex.

L'aimant dipolaire servira à identifier les paires de muons à impulsions élevées. Les traces seront analysées par cinq unités de trajectographie installées à l'avant, à l'intérieur et derrière l'aimant qui sera situé à plus de 7 mètres du point d'interaction. La taille impressionnante de l'entrefer (3 à 4 mètres) est nécessaire pour obtenir l'angle d'acceptance requis de 9 degrés.
Les bobines ont été enroulées à partir d'un conducteur en aluminium pur, avec une section de 50,5 par 50,5 millimètres et en leur centre un trou de refroidissement de 26 millimètres de diamètre à travers lequel 10 m3 d'eau déminéralisée seront pompés toutes les heures afin que la température des bobines n'excède pas 30°C. Chaque bobine est constituée de 12 «galettes» comportant chacune 14 enroulements, ce qui signifie que la longueur totale du conducteur en aluminium est supérieure à 7 km. «Les bobines peuvent être considérées comme des prototypes - fabriqués en un seul exemplaire» explique Detlef Swoboda, «il n'y a donc pas eu de place à l'erreur».
L'aimant dipolaire d'ALICE est l'un des plus grands dipôles fonctionnant à température ambiante. La dissipation de puissance électrique est proche de 4 mégawatts. Pour atteindre le champ nominal de 0,7 T, il sera alimenté par un convertisseur de puissance CC fournissant 6000 ampères, déjà installé au Point 2.