Michel Davier

On a vu qu'à basse température certains métaux conduisent le courant sans opposer de résistance électrique, et que cette propriété est mise à profit pour la réalisation d'aimants à très haut champ. La conception des aimants du LHC est compliquée car les protons tournant en sens inverse doivent être soumis à un champ inversé. Chaque aimant incorpore donc les deux polarités, à quelques centimètres de distance ! On conçoit l'énormité des forces magnétiques (environ 400 t par mètre d'aimant) agissant sur les bobines conductrices, qui doivent être maintenues en position avec une grande précision. Afin d'obtenir un état supraconducteur stable, l'aimant tout entier baigne dans de l'hélium superfluide à la température de 1,9 K, ce qui nécessite la plus grosse installation cryogénique du monde. On se rappelle que 273 K est la température de fusion de la glace et 77 K celle de l'ébullition de l'azote liquide. Le fait de passer de la température de liquéfaction de l'hélium (4,2 K) à celle de l'hélium superfluide (1,9 K) fait gagner 3 teslas sur le champ magnétique, soit 5 TeV sur l'énergie. L'anneau complet comprend 1232 aimants de 15 m de long, plus des centaines d'aimants produisant des champs magnétiques spécifiques destinés à maintenir les protons groupés au cours de leur long périple et bien focalisés aux points de croisement. Ce sont finalement 47.000 t de composant qui sont placés dans 120 t d'hélium liquide, ce qui a fait dire que le LHC était l'endroit le plus froid de l'Univers, plus froid que les espaces intersidéraux baignant dans le fond cosmologique des photons fossiles du big bang (2,7 K).