Grand collisionneur de hadrons : nouvelles protections contre les particules déviantes

Le CERN plus fort que le MCU
Tech 2 min
Grand collisionneur de hadrons : nouvelles protections contre les particules déviantes
Crédits : CERN

Au fil des années, le Grand collisionneur de Hadrons (LHC) s’améliore, ce qui implique de maitriser les faisceaux particules qui y circulent, sous peine d’endommager les systèmes. C’est le rôle des collimateurs, qui sont désormais seize de plus pour bloquer d'éventuelles particules rebelles.

Commençons par un rappel sur le principe général du Grand collisionneur de hadrons : il « repose sur l'accélération et la collision de faisceaux constitués de minuscules particules, à des intensités inédites ». Les scientifiques étudient alors les restes des collisions pour comprendre toujours plus en profondeur la conception de la matière.

Face aux déviants, le LHC montre les dents

Avant d’entrer en collision, les faisceaux de particules sont accélérés en effectuant des tours dans une immense boucle, de presque 27 km de long pour le LHC. Les particules ne doivent par contre pas varier de leur trajectoire : « Si des particules du faisceau, même en petit nombre, s'écartent de la trajectoire fixée très précisément, on risque la transition résistive d'un aimant supraconducteur ou même la destruction de certaines parties des accélérateurs ».

Si vous pensez que de petites particules ne peuvent pas faire de gros dégâts, vous vous trompez lourdement ; c’est comme dans l’espace : de petits débris à plusieurs dizaines de milliers de km/h peuvent causer des catastrophes. Le CERN donne un ordre de grandeur pour s’en rendre compte : « l'énergie contenue dans deux faisceaux du LHC est suffisante pour faire fondre près d'une tonne de cuivre ». Autre problème à prendre en considération : les particules rebelles créent du « bruit de fond » et altèrent donc la qualité des données obtenues.

Afin de garder les particules dans les rangs, des systèmes de protection ont été mis en place, et « le LHC montre les dents dès que les particules s'écartent du droit chemin ». Ces « dents » se trouvent dans ce qu’on appelle « les collimateurs », des dispositifs installés tout au long du LHC. Elles sont installées sur des mâchoires constituées de matériaux robustes qui se referment autour du faisceau afin de le « nettoyer des particules déviantes ».

Plus d’une centaine sont placés tout au long du tunnel du LHC et seize nouveaux ont été installés en vue de la prochaine période d’exploitation scientifique qui débutera dans quelques mois. Ils permettent aussi de préparer l’arrivée de la haute luminosité (HL-LHC) qui augmentera encore les performances du grand collisionneur.

16 nouveaux collimateurs pour renforcer la protection

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