Genève, le 13 septembre 2006. Le plus grand aimant solénoïdal supraconducteur du monde a atteint le champ nominal. D’un poids de plus de 10 000 tonnes, l’aimant de la Collaboration CMS est construit autour d’un solénoïde supraconducteur de 6 mètres de diamètre et de 13 mètres de longueur. Il produit un champ de 4 teslas, près de 100 000 fois plus élevé que celui de la Terre, et stocke une énergie de 2,5 gigajoules, suffisante pour faire fondre 18 tonnes d'or.
Genève, le 13 septembre 2006. Le plus grand aimant solénoïdal supraconducteur du monde a atteint le champ nominal. D’un poids de plus de 10 000 tonnes, l’aimant de la Collaboration CMS est construit autour d’un solénoïde supraconducteur de 6 mètres de diamètre et de 13 mètres de longueur. Il produit un champ de 4 teslas, près de 100 000 fois plus élevé que celui de la Terre, et stocke une énergie de 2,5 gigajoules, suffisante pour faire fondre 18 tonnes d'or.
CMS est l’une des collaborations qui se prépare à collecter des données auprès du Grand collisionneur de hadrons (LHC), un accélérateur de particules du CERN1, dont le démarrage est prévu en novembre 2007. Les physiciens de CMS essaieront alors d’apporter une réponse à quelques-unes des questions les plus fondamentales de la Nature : Pourquoi les particules ont-elles une masse ? De quoi sont faits les 96% de l’Univers qui restent encore inexplorés ? Deux milliers de scientifiques de 155 instituts issus de 36 pays différents collaborent à la construction du détecteur de particules CMS, qui est actuellement soumis à des essais avant d'être installé dans un hall d'expérimentation situé à 100 mètres sous terre. Ces essais sont effectués sur une tranche complète du détecteur CMS, comprenant l’ensemble de ses sous-systèmes. « Nous avons enregistré 30 millions de trajectoires de particules présentes dans les rayons cosmiques », a déclaré Michel Della Negra, porte-parole de la Collaboration ; « les systèmes fonctionnent tous très bien et nous sommes impatients de pouvoir réaliser les premières collisions dans le LHC l’année prochaine. »
L’aimant de CMS est un joyau de la technologie moderne. Lorsqu’il a été conçu, au début des années 90, il était nettement en avance sur son temps. Il n’est pas remarquable que pour son champ magnétique élevé : le prodige est que ce champ puisse rester extrêmement uniforme dans un si gros volume. Il a d’ailleurs fallu mettre au point de nouvelles techniques, car les exigences de compacité du solénoïde dépassaient les possibilités technologiques de l’époque.
La construction de l’aimant de CMS a été approuvée en 1996 et a véritablement commencé en 1998. La fabrication des fils supraconducteurs s’est achevée en 2002. Les opérations de bobinage du câble pour réaliser le solénoïde ont débuté en 2000 et ont pris cinq ans. À la fin de 2005, le solénoïde était prêt pour les essais et, en février de cette année, il a été refroidi à sa température d’exploitation, qui avoisine les -267 degrés Celsius. Les sous-détecteurs de particules une fois insérés, les essais ont pu commencer fin juillet.
L’aimant est le fruit d’un projet commun auquel ont contribué financièrement les 155 instituts de la Collaboration CMS. Les principales innovations et contributions techniques ont été apportées par les organismes suivants : le Commissariat français à l'énergie atomique (CEA) de Saclay pour la conception initiale et l’ingénierie d’ensemble ; le CERN pour la coordination du projet, l’ensemble des équipements auxiliaires ainsi que la culasse de l’aimant et l’assemblage de ce dernier ; l’École polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) pour la mise au point et la fabrication du supraconducteur composite, ainsi que pour la coordination de l’acquisition d’importants éléments de l’aimant, dont la culasse du tonneau ; le Laboratoire national de l’accélérateur Fermi (Fermilab) du ministère de l’énergie des Etats-Unis, près de Chicago, pour les fils supraconducteurs et la cartographie du champ; l'Institut national italien de physique nucléaire (INFN) de Gênes pour la conception et la réalisation du bobinage ; l'Institut russe de physique théorique et expérimentale (ITEP) de Moscou et l’Université du Wisconsin pour la culasse des bouchons.
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James.Gillies@cern.ch