Il faut beaucoup de travail pour atteindre le néant. Les tuyaux de faisceau dans les accélérateurs de particules sont parmi les régions les plus vides de l'univers. Ils sont évacués de manière à éviter que les particules accélératrices n'entrent en collision avec les molécules de gaz sur leur passage. Les vides extrêmes à l'intérieur de ces tuyaux sont obtenus en pompant tous les gaz qu'ils contiennent, puis en enduisant leur intérieur de couches d'un matériau spécial appelé "getter" auquel les molécules parasites adhèrent. Une équipe du groupe vide du CERN a récemment démontré une nouvelle méthode d'application de revêtements getter sur des tubes de faisceau beaucoup plus étroits que jamais. Cela permettrait aux accélérateurs tels que les synchrotrons à électrons de fonctionner avec des faisceaux mieux focalisés et de produire un rayonnement plus lumineux en rapprochant les aimants de direction des faisceaux eux-mêmes.

La méthode traditionnelle d'application du getter consiste à produire un plasma du matériau de revêtement à l'intérieur des tuyaux et à utiliser une haute tension pour déposer le matériau sur les parois internes. Mais plus le tuyau est fin et long, plus il est difficile de produire un plasma stable; d'un diamètre de quelques millimètres et d'une longueur de quelques mètres, il est impossible que le plasma se forme, rendant cette méthode inutilisable.

Face à de tels défis qui repoussent les limites des techniques existantes, adopter la pensée inverse aide. Plutôt que de construire le tuyau d'abord et d'appliquer le revêtement getter à l'intérieur, les ingénieurs ont inversé le processus. Ils ont d'abord appliqué le revêtement getter à l'extérieur d'une structure squelettique temporaire, puis ont construit le tube de faisceau autour du revêtement par un procédé de placage métallique. La structure squelettique, qui est connu comme un "mandrin sacrificiel" et est fait d'aluminium de haute pureté, a été dissous plus tard, laissant derrière lui une chambre à vide étroite avec un revêtement getter pré-appliqué.

"Le principal avantage de notre technique est qu'elle peut également être utilisée pour réaliser des chambres à vide avec des sections transversales non circulaires, " dit Lucia Lain Amador, le doctorant qui porte le projet. "Et il ne se limite pas aux revêtements getter - il peut être utilisé pour appliquer d'autres revêtements fonctionnels à l'avenir." Le concept d'utilisation d'un mandrin sacrificiel n'est pas nouveau – en effet, des mandrins en caoutchouc de silicone ont été utilisés par des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer (PSI) en Suisse. L'innovation de l'équipe du CERN a été de travailler l'aluminium, lequel, contrairement au caoutchouc de silicone, produit un mandrin rigide et sans polluant.

À l'heure actuelle, la technologie n'est pas destinée à être utilisée dans des collisionneurs comme le LHC mais vise des synchrotrons à électrons, qui nécessitent des tubes de faisceau de petit diamètre avec des géométries variables. Lucia et ses collègues ont perfectionné la technique en produisant plusieurs prototypes de chambres à vide et ils espèrent voir son utilisation généralisée dans les années à venir.