LHCb connecte ses tubes
La première section en béryllium du tube à vide de l'expérience LHCb a été installée voici deux semaines. Cette opération de trois jours a demandé une longue préparation. Patience et précision étaient de mise car la première des quatre sections du tube à vide était reliée à l'enceinte du localisateur de vertex (VeLo).
La première section qui a été installée se compose d'un tube conique de près de deux mètres de long en béryllium d'un millimètre d'épaisseur ainsi que d'une fenêtre sphérique de 800 millimètres de diamètre, en alliage d'aluminium, ce qui lui donne la forme d'un champignon couché.
Le béryllium a été choisi comme matériau pour fabriquer 12 des 19 m du tube à vide de LHCb afin de minimiser le bruit de fond dans l'expérience, du fait de sa relative transparence aux particules produites dans les collisions (voir Bulletin nº 5/2005). Bien que ce soit le matériau le plus adapté pour cela, le béryllium est très fragile mais également toxique par inhalation ou ingestion; c'est pourquoi il faut éviter tout accident qui pourrait produire de la poussière comme des rayures de surface ou un bris du tube. C'est par conséquent avec d'infinies précautions que le tube a été transporté dans une boîte solide bien rembourrée et manipulé avec des outillages spéciaux afin d'assurer un transport sans encombre au Point 8 ainsi que sa connexion à l'enceinte du VeLo.
Le cône de béryllium a été fabriqué dans une compagnie spécialisée alors que la fenêtre du VeLo et l'assemblage final ont été effectués dans l'atelier principal du CERN, utilisant des machines de haute précision et une soudure par faisceau d'électrons.
Après que le tube a été retiré de son support de transport, il a été placé sur un cadre glissant sur des rails afin de s'insérer doucement à l'intérieur du détecteur RICH1 et d'éviter tout risque de dommage pendant l'installation. Un suppresseur de champ de fuite a ensuite été inséré. Enfin, la fenêtre sphérique a été connectée à l'enceinte du VeLo à l'aide d'un sceau métallique.
Une fois l'opération terminée, le vide a été fait dans le système afin de vérifier son étanchéité.
Après l'installation des quatre sections de tube, la phase de réception va inclure un cycle de cuisson qui consiste à chauffer le tube pendant 24 heures à une température qui peut atteindre 250°C, afin d'activer le revêtement de surface absorbant non-évaporable (NEG) qui agira comme une pompe à vide interne pendant le fonctionnement de la machine. Une fois activé, ce revêtement situé sur la surface interne du tube permettra, avec l'aide de pompes ioniques, de fournir l'ultravide nécessaire. «Nous espérons atteindre une pression dynamique moyenne de 10-9 millibars», explique Delio Ramos, ingénieur du groupe AT-VAC en charge du tube à vide de LHCb. «Dynamique, car cela correspond à la pression interne quand du faisceau circule à l'intérieur du tube.»
Pendant les prochains mois, LHCb va installer une autre section de tube à vide en béryllium qui va être insérée dans la gaine centrale du détecteur RICH2. Le plus grand soin devra être apporté et les manipulations à effectuer seront très complexes car cette partie mesure 6 mètres de long. La section de tube à vide en acier inoxydable sera finalement mise en place avant d'installer la dernière section en béryllium à l'intérieur de l'aimant.
LHCb est une expérience asymétrique qui mesure seulement les particules produites «vers l'avant», d'un seul côté de la zone de collisions. Le but principal de l'expérience est l'étude de la violation de CP avec une très grande précision ainsi que les désintégrations rares des quarks b.
