La céramique high-tech de KYOCERA pour l’accélérateur de particules du CERN.

25. février 2010

Kyoto/Zurich, Janvier 2010 - 299.792 kilomètres à la seconde. C’est à cette vitesse que se déplacent les protons dans le plus grand accélérateur de particules du monde, le Grand collisionneur de hadrons (LHC) du centre européen de recherche nucléaire, le CERN. Les protons entrent dans le LHC en passant par des compartiments en céramique placés sous un vide très poussé (ultravide), fabriqués par le groupe technologique japonais KYOCERA. Les particules circulent à une vitesse proche de celle de la lumière dans deux longs tubes circulaires de 27 km de circonférence, où ils entrent constamment en collision entre eux, à quatre points de croisement.

« En tant que spécialiste dans le domaine de la céramique fine, nous avons développé les compartiments ultravides en étroite collaboration avec le CERN. Ceux-ci ont été fabriqués spécialement pour le LHC », commente Mitsuru Imanaka, président européen de KYOCERA.

« KYOCERA est la seule compagnie qui fut en mesure de remplir les exigences posées par le CERN pour ces chambres sous vide. Celles-ci dépassent largement un mètre de longueur. Les difficultés techniques de production d’éléments en céramiques croissent avec la grandeur et la forme des éléments à produire. La structure doit rester homogène et égale sur une grande surface. Grâce à notre savoir-faire dans le domaine des propriétés des matériaux et des systèmes de transformation et d’usinage, nous sommes à même de produire des éléments en céramique fine donnant des solutions industrielles à des problèmes techniques ardus, comme ici pour le LHC. »

Les chambres sous vide fonctionnent comme des aiguillages qui donnent aux protons circulant dans la plus grande machine du monde, la direction à prendre. Les protons peuvent être sortis du LHC à l’aide d’un changement rapide de la direction des champs magnétiques, quand l’accélérateur doit être éteint par exemple. Les compartiments sous vide sont en céramique car en utilisant du métal, les champs magnétiques fonctionneraient à retardement.

Dans le LHC, les propriétés uniques du matériau high-tech qu’est la céramique prennent toute leur valeur. Dans un environnement hautement électromagnétique, les particules peuvent être dirigées sans limitation, car la céramique est un isolant électrique. Les éléments en céramiques sont par rapport aux métaux et autres matériaux traditionnels très résistants à la chaleur, à l’usure et à la corrosion.

La céramique n’a plus grand-chose en commun avec la tasse de porcelaine ou les tuiles d’un toit de maison. C’est un matériau high-tech dont les propriétés ont constamment été améliorées pour des applications toujours plus techniques. La différence la plus grande avec la céramique traditionnelle se trouve dans la grandeur des grains de la matière première et dans les divers procédés de cuisson. La production de céramique est très complexe : pour obtenir un matériau à haute densité, la vitrification se fait en partie sous haute pression.

KYOCERA est une entreprise pionnière dans le domaine des produits en céramique fine. En 1959 déjà elle entreprenait la production industrielle avec un isolant en céramique en forme de U pour les tubes cathodiques de télévision. Aujourd’hui, la palette de produits de KYOCERA contient un nombre important de composants et produits en céramique, divisés dans les domaines les plus divers allant des semi-conducteurs/équipement de LCD, technologie de l’information, communication mobile et équipement de l’industrie des machines. La production de KYOCERA dispose d’une expertise complète qui maîtrise le contrôle des matériaux, la réalisation des formes et les processus de vitrification. Ceci garantit un résultat de production optimal avec des surfaces et structures de matériaux sans faille.