Visite en images - le Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses
Publié par Alexandre Bottollier, le 13 octobre 2019 2k
Partons en balade à la découverte de ces fiertés inconnues, de ces trésors cachés que sont les super-aimants des sous-sols du LNCMI, parmi les plus puissants du monde.
Dans le cadre de "Physique en Fête" et des 80 ans du CNRS, l'Institut Néel et notamment le Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses (LNCMI) ont ouvert leurs portes aux curieu.x.ses de tout âge. Une parfaite opportunité pour aller y faire quelques clichés des installations de pointe enclavées entre nos massifs.
La visite de Gabriel, chercheur au LNCMI et maître de conférence à l'Université-Grenoble-Alpes, commence par une introduction aux phénomènes magnétiques en jeu. De la loi de Lenz qui permet à un aimant de tomber au ralenti dans un tube en cuivre, jusqu'aux problématiques émanant de la volonté de créer des champs intenses, les bases physiques des installations que nous allions bientôt voir n'avaient plus de secret pour nous.
Le principe physique expliqué ici - qui nous sera utile tout le long de notre visite - est que quand un courant est envoyé dans une bobine d'un métal conducteur (ici du cuivre), il se crée un champ magnétique d'une intensité proportionnelle au courant envoyé, ainsi qu'au nombre de spires de la bobine.
Passons maintenant aux choses sérieuses. Nous descendons en silence dans les sous-sols du laboratoire, là où se situe l'un des sept cœurs de ce monstre de Maxwell. Pour nourrir son ardeur sont envoyés jusqu'à 60.000 ampère de courant, et pour le refroidir plus de 300 litres d'eau, à chaque seconde.
Tout ceci fait de lui le 2e aimant le plus puissant du monde, en créant des champs de plus de 37 Tesla.
Particularité de la bête : on ne peut la réveiller que la nuit, l’électricité nécessaire étant moins cher à ce moment là.
C'est donc quand le soleil se couche que cet "heptocarde" prend réellement vie et qu'un chercheur vient occuper l'une des sept salles disponibles, afin de plonger son expérience dans le cryostat d'un des cœurs de l'aimant.
En effet, les expérimentations se passent généralement à des températures extrêmement basses, proches du zéro absolu.
Le principe de l'expérience de Gabriel est le suivant : une minuscule plateforme de cuivre-béryllium soutient un échantillon de supraconducteur, dans le but de mesurer son aimantation.
La plateforme jouera le rôle d'une minuscule balance. Sous l’effet du champ magnétique intense, elle se verra être déformée par l’échantillon, sensible à des champs d'une telle intensité. Les indicibles déformations observées permettent ainsi de décrire la nature très fondamentale de l’échantillon étudié.
La visite se termine par la salle de contrôle des flux d'électricité et d'eau entrant et sortant, ainsi que des placards électriques et des alimentations nécessaires à la création d'autant de courant.
C'est encore émerveillés que nous sortons du laboratoire, imaginant ces chercheurs passer des nuits entières à étudier le comportement de leur expérience, et déceler - car c'est de ça dont il est question ici - les propriétés les plus discrètes de la matière, et de la Nature.
Merci au CNRS, à l'Institut Néel et au LNCMI pour nous permettre de partager un peu de ces univers, et surtout un grand merci à Gabriel pour sa pédagogie et sa passion.