Kyocera fournit des éléments de refroidissement pour l’accélérateur de particules le plus moderne d’Europe
Des éléments composites en alumine et en cuivre permettent la production de supraconducteurs à moins 200 degrés Celsius.
- Composants en céramique fine
Kyoto/Paris − Le "Facility for Antiproton and Ion Research" (FAIR) de 1 100 mètres de long, un des accélérateurs circulaires les plus modernes d’Europe, est en cours de construction au GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung à Darmstadt, en Allemagne. Ce dispositif permet d’étudier les conditions extrêmes – températures, pressions ou densités – dans lesquelles la matière se forme dans l’univers. La grande mobilité des particules de charge électrique qui s’établit dans certains matériaux, appelés supraconducteurs, est alors utilisée à des températures inférieures à moins de 200 degrés Celsius. Les particules peuvent être accélérées à une vitesse proche de celle de la lumière. Afin d’obtenir ce froid extrême, de l’hélium liquide ou de l’azote liquide est acheminé à travers des refroidisseurs qui entourent le supraconducteur. Ces refroidisseurs développés par Kyocera combinent la haute résistance au froid et la capacité d’isolation des tubes céramiques en alumine F99,7 avec la haute conductivité thermique des dissipateurs de contact en cuivre très pur. Les deux composants ont été assemblés par brasage au moyen d’un alliage de nickel et de fer.
Un savoir-faire de longue date issu de partenariats de recherche
Depuis des décennies, KYOCERA Fineceramics Europe GmbH est un partenaire de développement régulier d’institutions de recherche telles que l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) ou le Centre de recherche sur les ions lourds (GSI). En collaboration avec les scientifiques, des céramiques spéciales sont développées et testées afin de répondre à des exigences particulièrement élevées. Les refroidisseurs fabriqués pour le GSI se distinguent non seulement par leur résistance au froid, mais également par l’isolation électrique mutuelle des différents dissipateurs en cuivre (jusqu’à 1 kV) et la prévention des fuites (jusqu’à 10-9 mbar l/s pour l’hélium). En outre, ces refroidisseurs ont été conçus afin de fonctionner pendant environ 30 ans.
Le développement profite aux techniques médicales, de sécurité et de laboratoire
Les accélérateurs de particules sont aujourd’hui utilisés non seulement dans les grands instituts de recherche, mais aussi dans de nombreuses autres applications, telles que l’imagerie et les traitements par rayonnement en médecine, la détection de drogues et d’explosifs lors des contrôles de sécurité dans les aéroports ou, plus généralement, l’analyse de matériaux en laboratoire. Environ 30 000 accélérateurs de particules sont actuellement en service dans le monde, et la tendance est à la hausse.
