Membres de l'équipe du LHC travaillant sur ses aimants. Crédit :Maximilien Brice/CERN
En avril, les travaux ont débuté sur l'un des grands projets programmés pour le deuxième long arrêt (LS2) des accélérateurs du CERN :l'amélioration de l'isolation électrique de plus de 1200 aimants dans le Grand collisionneur de hadrons (LHC). Pour accomplir cette tâche gigantesque, plus de 150 personnes sont à pied d'œuvre dans le tunnel du LHC... et elles y seront pendant plus d'un an.
Les aimants en question sont des aimants dipolaires, qui occupent 18 des 27 kilomètres de l'accélérateur. Ces aimants courbent la trajectoire des protons qui sont accélérés à une vitesse proche de la vitesse de la lumière. Ils sont alimentés par un fort courant électrique de 13 000 ampères, qui doit être extrait en toute sécurité en cas de problème. Dans ce but, chaque aimant dipolaire est équipé d'une diode, un circuit parallèle permettant de dévier le courant.
Depuis 2006, neuf courts-circuits impliquant ces diodes se sont produits. "Ces courts-circuits ont été causés par des débris métalliques résiduels présents dans la machine depuis la fabrication des aimants, " explique Jean-Philippe Tock, leader du projet d'isolation des diodes (DISMAC). Pour éviter que cela ne se reproduise, deux mesures sont prises :éliminer un maximum de débris métalliques et améliorer l'isolation électrique des diodes.
Ceux qui travaillent sur le projet DISMAC utilisent un aspirateur spécial, couplé à une caméra endoscopique, éliminer les débris à proximité des diodes, c'est-à-dire à la jonction entre deux aimants. Ils ont également développé des capuchons isolants pour les diodes. Au total, 1232 bouchons doivent être installés d'ici l'été 2020.
La liste des choses à faire pour chaque diode est longue :dépose et repose de l'équipement de surveillance du faisceau, coupe mécanique, l'ouverture de l'interconnexion, nettoyage, pose de l'isolant, tests électriques et d'assurance qualité, soudage, et plus. Des équipes d'experts du CERN, les cabinets extérieurs et instituts collaborateurs doivent réaliser les travaux de dix interconnexions par jour dans des espaces très restreints, tout cela ne laisse aucune place à l'improvisation. « Depuis 2017, nous avons beaucoup travaillé sur le développement et l'optimisation de nos outils et procédures d'installation, » souligne Jean-Philippe Tock. Les équipes se sont entraînées sur maquettes ces derniers mois et se frayent désormais un chemin autour de l'anneau souterrain :le premier de ses huit secteurs devrait être achevé d'ici décembre 2019.