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ossier
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© Zabou Carrière
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15 mètres sous terre, assurent la stabilité vibratoire de
l’ensemble. L’intérieur de l’anneau, lui, ne mesure que
2,5 cm de haut et 7 cm de large, mais c’est l’intensité qui
y prédomine : des électrons y tournent par paquets à une
vitesse proche de celle de la lumière, avec une énergie
de 2,75 GeV, dans l’ultravide, mesuré par une pression de
10
-10
hPa. «
Le vide absolu n’existe pas, rappelle Andrew
Thompson. Mais il est très poussé ici car les interactions
entre électrons et molécules de gaz résiduel mettent en
péril la stabilité de la trajectoire et créent des pertes de
particules dans l’anneau.
» Tout est surveillé depuis la salle
de contrôle : le canon à électrons, qui les arrache d’une
cathode de tungstène soumise à une tension de 90 KeV,
le LINAC (
LINear Accelerator
), rampe de lancement de
16 mètres où ils atteignent 100 MeV, le Booster, accélérateur
ovale de 157 mètres de long qui, tour après tour, les fait
monter à 2,75 GeV, et enfin l’anneau de stockage, qui les
y maintient. Paul Morin ouvre son smartphone : «
on peut
même surveiller l’ensemble par internet !
».
Dès qu’ils subissent un champ magnétique, ces électrons
émettent, sous l’effet de l’accélération, une lumière - c’est-à-
dire un rayonnement électromagnétique -, le « rayonnement
synchrotron », sur une gamme de longueur d’onde qui dépend
de leur énergie. Dans les virages de l’anneau, 32 éléments
magnétiques de courbure guident le faisceau, tandis que
l’on peut insérer, dans les nombreuses lignes droites, des
« onduleurs » magnétiques qui confèrent un mouvement
sinusoïdal aux électrons et rendent leur rayonnement
extrêmement brillant. «
La lumière ici est unique par son
domaine spectral et son intensité
, relève Paul Morin.
Elle
s’étend de l’infrarouge jusqu’aux rayons X, avec une brillance
extrême, mesurée en nombre de photons par unité de
surface et par unité d’ouverture angulaire.
» Pour l’exploiter,
29 « lignes de lumières » d’environ 40 mètres s’échappent
tangentiellement à l’anneau de stockage, comme autant de
rayons d’un soleil dessiné. Vingt-six sont opérationnelles.
Ces lignes sont de véritables laboratoires, avec leurs
propres équipes, techniques et domaines d’énergie. Outre
les recherches menées par Soleil, près de 600 projets par an
sont sélectionnés pour leur excellence, et se partagent 5 000