Cent cinquante personnes sont à pied d'oeuvre pour améliorer les aimants supraconducteurs du Grand collisionneur de hadrons.
Le Grand collisionneur de hadrons est une machine si grande et si sophistiquée que la moindre transformation s'apparente à un travail de titan. Pendant le deuxième long arrêt technique (LS2), des équipes sont ainsi à pied d'oeuvre pour renforcer l'isolation électrique des diodes des aimants dipôles supraconducteurs de l'accélérateur. Mais dans le LHC, il n'y a pas un, ni deux, mais... 1 232 aimants dipôles supraconducteurs, ayant chacun un système de diode à améliorer. Pas moins de 150 personnes sont par conséquent impliquées pour effectuer les 70 000 tâches de ces travaux.
Le projet est désormais à mi-parcours. L'un des huit secteurs que compte la machine, soit 154 aimants, est refermé et les tests de fuite finaux sont en cours. Les travaux se poursuivent dans les sept autres secteurs et les équipes tiennent la cadence de dix interconnexions consolidées par jour.
Ces travaux sont effectués dans le cadre d'un projet plus vaste dénommé DISMAC (« Diodes Insulation and Superconducting Magnets Consolidation » - Isolation des diodes et de consolidation des aimants supraconducteurs), qui comprend aussi le remplacement d'aimants et des opérations de maintenance sur les amenées de courant, les équipements qui alimentent le LHC en électricité. Vingt-deux aimants ont déjà été remplacés. Deux autres ont été sortis de la machine afin de changer leur écran de faisceau, composant situé dans la chambre à vide.
Une multitude de travaux d'amélioration ou de maintenance se poursuivent par ailleurs dans le tunnel sur tous les équipements, de la cryogénie au vide, en passant par l'instrumentation de faisceau ou les infrastructures techniques.
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Les travaux pour renforcer les aimants du LHC ont commencé
Les équipes sont à pied d'oeuvre dans l'accélérateur pour améliorer l'isolation électrique des diodes de plus de 1 200 aimants
n avril, le coup d'envoi a été donné à l'un des grands travaux prévus pendant le deuxième long arrêt technique (LS2) des accélérateurs du CERN. Au programme : renforcer l'isolation électrique de plus de 1 200 aimants du Grand collisionneur de hadrons (LHC). Pour remplir cette mission d'envergure, pas moins de 150 personnes sont à pied d'oeuvre dans le tunnel du LHC... et elles le seront pendant plus d'un an.
Les aimants dont il est question ici sont des aimants dipôles, qui constituent 18 des 27 kilomètres de l'accélérateur et courbent la trajectoire des protons lancés à une vitesse proche de celle de la lumière. Ces aimants sont alimentés par un courant électrique de très forte intensité, 13 000 ampères, qu'il faut pouvoir évacuer en toute sécurité en cas de problème. Pour ce faire, chaque aimant dipôle est équipé d'une diode, circuit parallèle permettant de dévier le courant.
Or, depuis 2006, neuf courts-circuits se sont déjà produits au niveau de ces diodes. « Ces courts-circuits ont été provoqués par des débris métalliques résiduels présents dans la machine depuis la fabrication des aimants », explique Jean-Philippe Tock, chef du projet d'isolation des diodes (projet DISMAC). Pour éviter que cela ne se reproduise, deux actions sont entreprises : retirer le plus de débris métalliques possibles et renforcer l'isolation électrique au niveau des diodes.
Les membres du projet DISMAC utilisent un aspirateur spécial couplé à une caméra endoscopique pour éliminer les débris situés à proximité des diodes, c'est-à-dire à la jonction entre deux aimants. Ils ont aussi développé des capuchons isolants pour les diodes. Au total, 1 232 capuchons doivent ainsi être installés d'ici à l'été 2020.
Démontage et remontage de l'équipement de contrôle du faisceau, découpage mécanique, ouverture de l'interconnexion, nettoyage, installation de l'isolation, tests électriques et d'assurance qualité, soudure, etc., les interventions se succèdent dans le tunnel du LHC. Les équipes d'experts du CERN, d'entreprises externes et d'instituts collaborateurs doivent consolider dix interconnexions par jour, dans des espaces très étroits, ce qui ne laisse aucune place à l'improvisation. « Depuis 2017, nous avons beaucoup travaillé sur le développement et l'optimisation de l'outillage et des procédures d'installation », souligne Jean-Philippe Tock. Les équipes se sont ainsi entraînées au cours des derniers mois sur des maquettes. Désormais, elles font le tour de l'anneau souterrain : le premier des huit secteurs de l'anneau devrait être terminé en décembre 2019.