1. Superconductivité:
* Les aimants du LHC sont faits de matériaux supraconducteurs, ce qui signifie qu'ils perdent leur résistance à l'électricité lorsqu'ils sont refroidis à des températures extrêmement basses.
* L'hélium est utilisé pour refroidir ces aimants à -271,3 ° C (1,9 Kelvin) , à quelques degrés au-dessus du zéro absolu.
* À cette température, les aimants deviennent supraconduants, permettant aux énormes courants de les traverser sans perdre de l'énergie comme chaleur. Ces courants génèrent les champs magnétiques puissants nécessaires pour plier et guider les faisceaux de protons dans le LHC.
2. Maintenir la supraconductivité:
* Une fois les aimants refroidis, ils doivent être maintenus à cette température en continu pour maintenir leur état supraconducteur.
* L'hélium agit comme un cryogène, circulant constamment à travers les aimants pour éliminer toute chaleur qui pourrait les faire se réchauffer et perdre leur supraconductivité.
3. Pression et vide:
* Le LHC fonctionne dans un vide presque parfait, ce qui aide à prévenir les collisions entre les protons et les molécules d'air. Ceci est crucial pour maintenir l'intégrité du faisceau et garantir que les collisions ne se produisent qu'à des points spécifiques du collision.
* L'hélium est également utilisé pour faire pression et maintenir le vide dans les tuyaux de poutre du LHC.
4. Autres applications:
* L'hélium est utilisé dans diverses autres applications au sein du LHC, notamment:
* Détecteurs d'étalonnage: L'hélium est utilisé pour tester et calibrer les détecteurs utilisés pour enregistrer les résultats des collisions de protons.
* refroidissement d'autres composants: L'hélium est utilisé pour refroidir d'autres composants sensibles du LHC, comme les cavités radiofréquences supraconductrices qui accélèrent les protons.
En résumé, l'hélium est essentiel pour le fonctionnement du LHC car il permet aux aimants d'atteindre la supraconductivité, maintient leur état supraconducteur, aide à créer et à maintenir le vide dans les tuyaux de faisceau et sert d'autres fins importantes.
