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Posté par Adrien le Dimanche 03/06/2018 à 00:00
FRESCA2: un champ record pour un aimant d'exception
En prospectant aux limites des connaissances, le CERN pousse les technologies aux frontières du possible. Dans les ateliers, des scientifiques inventent ainsi les aimants qui équiperont les accélérateurs du futur. La dernière performance en date a été établie par l'aimant (Un aimant est un objet fabriqué dans un matériau magnétique dur, c’est-à-dire dont le champ rémanent et l'excitation coercitive sont grands (voir ci-dessous). Cela lui...) FRESCA2, un aimant dipôle (D'une manière générale, le mot dipôle désigne une entité qui possède deux pôles. On le retrouve dans plusieurs domaines :) supraconducteur de 1,5 mètre de long, 1 mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international (SI). Il est défini, depuis 1983, comme la...) de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur de ce segment. Pour...) et présentant une ouverture de 10 centimètres. FRESCA2 a récemment atteint un champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la...) de 14,6 teslas, un record pour un aimant avec une ouverture utilisable. A titre d'exemple, les aimants du LHC génèrent des champs de 8,34 teslas, au centre d'une ouverture de 5 cm. Et le précédent record de ce type était détenu par l'aimant HD2 du laboratoire Lawrence Berkeley (LBNL) qui a atteint 13,8 teslas en 2008.


Le cryostat de l'aimant FRESCA2 avant sa mise en service. (Image: Sophia Bennett)

FRESCA2 a été développé à partir de 2009 par une collaboration entre le CERN et le CEA-Saclay dans le cadre du project européen EuCARD et du développement du LHC à haute luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.). Formé du composé supraconducteur niobium-étain, refroidi à 1,9 kelvin (Le kelvin (symbole K, du nom de Lord Kelvin) est l'unité SI de température thermodynamique. Par convention, les noms d'unité sont des noms communs et s'écrivent en...) (-271°C) il avait déjà atteint une intensité de 13,3 teslas en août 2017. Après une modification de la précontrainte mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de...), il a débuté une nouvelle batterie d'essais en avril avant d'atteindre son intensité record.

" C'est une étape cruciale dans le développement d'aimants à très hauts champs magnétiques, se félicite Gijs de Rijk, responsable du programme FRESCA2. FRESCA2 a déjà joué un rôle important dans la mise au point des nouveaux aimants pour le LHC à haute luminosité et va bientôt contribuer à développer la génération suivante. "

FRESCA2 est en effet destiné à tester de nouveaux câbles supraconducteurs en situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre...) réelle, c'est à dire dans un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) magnétique intense. C'est d'ailleurs pour accueillir des échantillons de câbles qu'il présente une ouverture utilisable en son centre.

Le CERN et ses partenaires travaillent au développement d'aimants qui pourraient générer des champs de 16 teslas et même au-delà, dans le cadre de l'étude FCC sur les collisionneurs du futur (Futur Circular Collider). Pour y parvenir, il faut pousser les performances des câbles supraconducteurs en niobium-étain, qui sont déjà utilisés pour les nouveaux aimants du LHC à haute luminosité. Des bobines formées de supraconducteurs à haute température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est...) sont également à l'étude.

L'aimant FRESCA2 avant son insertion dans le cryostat pour mener les tests d'intensité. (Image: CERN)

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Source: Corinne Pralavorio - Copyright CERN