16/07/2014 - Le Centre de micro-organismes Pulsados de Salamanque intégrera l'un des lasers les plus puissants au monde

Menéame

En septembre prochain, Centre de micro-organismes (CPU) de Salamanque recevra un laser de Pétawatt. Ce nouvel équipement, dont le processus d’assemblage sera prolongé d’au moins une demi-année, est en cours de construction en France sous les directives des scientifiques espagnols et qui sera le neuvième le plus puissant du monde.

Depuis longtemps, les deux premières phases de l’élaboration de la ConventionVEGA dans le bâtiment M3 de l’Organisation Parc scientifique de l’Université de Salamanque. Les premiers essais sont effectués avec le laser de 20 teravatios (phase 1) et le laser de 200 teravatio (phase 2), qui, après l’arrivée du nouvel équipement, seront transférés dans le bâtiment du CLPU, le bâtiment M5 du Parc, pour faire partie du grand système qui abritera le laser de petavatio (1 000 teravatio, phase 3).

Ces premières expériences sont axées sur l’accélération et la caractérisation des protons, comme l’expliquent DiCYT les chercheurs, un domaine de la connaissance qui peut être très important pour la médecine dans la recherche de nouvelles thérapies ou dans la génération de radio-protégers utilisant ces particules. Les tests sont effectués dans des chambres d’accélération protons conçues par les scientifiques du CLPU eux-mêmes, car ils travaillent à l’avant-garde de la connaissance et il n’y a rien de similaire sur le marché.

Concevoir des caméras d’expérimentation

C’est pourquoi ils doivent faire face à toutes sortes de problèmes. "Nous voulions faire un couvercle transparent parce que notre objectif est d’observer ce qui se passe à l’intérieur," explique Alvaro Peralta, responsable de la zone scientifique du CLPU, "mais ce n’était pas facile, parce que le reste de cette chambre à vide est construit en acier inoxydable, donc nous avons fait des tests avec chromate, ce qui n’a pas été approprié, et finalement nous avons donné la solution: verre antiballes." La clé est que "ce verre supporte la différence de pression entre le vide intérieur et la pression atmosphérique extérieure," souligne-t-il.

Cet exemple explique très bien le type de défis scientifiques et technologiques auxquels le centre de recherche est confronté avant l’arrivée du laser petavatio. "Nous vivons au bord de la technologie, il n’est pas facile de nous rendre à une entreprise et de passer une commande parce que tout est nouveau, nous devons leur expliquer ce que nous voulons," souligne l’expert.

Tous ces instruments "se recycleront" pour remplir d’autres fonctions une fois que l’installation du laser à petavatio aura été achevée. Alors, les caméras d’expérimentation seront neuves et auront une plus grande taille. Toutefois, les caméras existantes seront reliées à ces appareils en tant que "caméras de diagnostic," qui seront équipés de détecteurs et serviront à mieux mesurer l’interaction entre le laser et les matériaux utilisés dans les différentes expériences.

"Pour surveiller ce qui se passe, il faudra s’éloigner un peu. L’interaction avec la matière peut, par exemple, rendre les électrons et les protons qui s’accélèrent de façon différente et, même s’ils voyagent dans la même direction, certains peuvent arriver plus vite que d’autres" indique Alvaro Peralta. "C’est comme si je me mets à courir près d’Usain Bolt, peut-être qu’à 10 mètres il n’y a pas de différence, mais à 90 mètres il y en aura. Il en va de même pour les particules, et pour mesurer ces différences, nous devons aligner les chambres diagnostiques un peu plus éloignées, qui seront celles que nous utilisons maintenant comme chambres d’expérimentation," souligne-t-il.

De cette façon, les techniciens obtiennent la compétence nécessaire pour travailler dans le futur laser de petavatio grâce aux lasers de 20 et 200 teravatios, qui ne seront ensuite que deux bras secondaires d’un système dans lequel se démarquera le laser de pétavatio.

Tout cela sera installé dans le bunker du CLPU, une grande caméra qui reste presque vide pour le moment, mais qui est déjà en cours de conditionnement pour l’arrivée du petavatio. Un système de vide primaire a déjà été installé dans une salle contiguë, qui servira de support à l’ensemble de l’installation, et les mesures de sécurité sont également en place. Dans les semaines à venir, un mur de radioprotection divisera le bunker et tout sera prêt à recevoir les pièces du laser. Dès lors, il faudra une demi-année de montage et au moins une autre année pour effectuer les tests nécessaires avant le début des premières expériences.

Culs ultra-courts et ultra-intendus

La clé de ce projet est l’émission d’impulsions lumineuses ultracourtes par leur durée et ultra-intenses par leur puissance. Le laser n’émettra donc pas une lumière continue, mais de petits éclairs très puissants : un pétawatt correspond à mille térawatts ou mille billions (1 000 000 000 000 000) de watts, mais seulement pendant un instant extrêmement bref, de l’ordre des femtosecondes, soit un millième de billionième de seconde (10-15 secondes, c’est-à-dire 0.000 000 000 000 001 seconde). Cela permet de créer en laboratoire des conditions uniques pour étudier la nature et poser les bases de nombreuses applications technologiques encore insoupçonnées.

EGA ne sera pas seulement le 9ème laser le plus puissant au monde.

La somme d’autres caractéristiques telles que la qualité de son faisceau lumineux font du CLPU un bijou scientifique et technologique qui va bientôt commencer à exploiter les spécialistes espagnols et étrangers ainsi que les utilisateurs qui ont besoin de ses services pour développer la technologie de pointe.

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José Pichel Andrés/DICYT

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