MLa production de l’ensemble des autorisations nécessaires donne le coup d’envoi pour la construction du SwissFEL, le nouveau grand instrument de recherche de l’Institut Paul Scherrer PSI.
En accordant, à la fin de l’année dernière, un crédit d’engagement de près de 80 millions de francs, le Parlement a consenti les fonds nécessaires à la construction du SwissFEL. Le permis de construire de la commune de Würenlingen et le contrat constitutif du droit de superficie sont aujourd’hui établis. Les préparatifs avancent à plein régime. Le début des travaux de construction a été fixé à avril 2013.
Le laser à rayons X à électrons libres SwissFEL s’étirera sur tout juste 740 mètres. Il sera implanté dans la forêt de Würenlingen, à proximité immédiate du site du PSI. Fin 2014, le bâtiment et l’infrastructure technique devraient être achevés. Les installations techniques seront montées en 2015 et 2016. En 2016, le SwissFEL devrait être mis en service au PSI.
Le SwissFEL produira des impulsions ultra-courtes de rayons X, ayant les propriétés du laser, et rendra ainsi possible une recherche à un niveau inatteignable jusqu’ici. Les coûts totaux de ce grand instrument s’élèvent à environ 275 millions de francs, et sont assumés pour la plus grande partie par la Confédération. Le Canton d’Argovie participe au financement à hauteur de 30 millions de francs.
Technologie à la limite de la faisabilité
La réalisation du SwissFEL permet à l’Institut Paul Scherrer de répondre à la demande croissante en capacités de lasers à rayons X à électrons libres pour la recherche. Pour qu’elle reste financièrement abordable à un niveau national, l’installation a été conçue de manière aussi compacte que possible. Ce qui suppose le développement de composants de haute précision, à la limite de la faisabilité. A cet effet, le PSI collabore étroitement avec certains partenaires de l’industrie suisse. Ainsi, TEL Mechatronics AG (ex-Oerlikon Mechatronics) produit par exemple pour le SwissFEL des cellules en cuivre, avec une précision au millier de millimètre près. Alors que MDC Max Daetwyler AG construit d’importantes parties des onduleurs magnétiques, qui produiront par la suite la lumière de type rayon X ayant les propriétés du laser.
Le premier laser à rayons X optimisé au niveau énergétique
A côté de l’European XFEL (qui se construit en ce moment, également), le SwissFEL sera le seul laser à rayons X à électrons libres d’Europe, au moment de sa mise en service. Grâce à sa construction compacte et économique, il devrait lancer une tendance : la construction de futurs lasers nationaux à rayons X à électrons libres.
Par ailleurs, le SwissFEL sera le premier laser à rayons X à électrons libres au monde à être optimisé d’un point de vue énergétique. Comparée à d’autres installations, la consommation d’électricité sera en effet radicalement réduite. La chaleur résiduelle qu’il dégagera sera injectée dans le réseau de chauffage du PSI.
Une recherche en phase avec la société
Le SwissFEL permettra aux chercheurs de lever le voile sur des processus et des structures, auxquels ils n’ont pas accès à ce jour. Grâce à lui, il sera possible, pour la première fois, de suivre pas à pas des processus extrêmement rapides, comme certaines réactions chimiques ou certains processus biologiques. Déterminer le détail de la structure de certaines protéines vitales, ou comprendre la constitution exacte de certains matériaux deviendra possible. Les applications potentielles dérivées de la recherche avec le SwissFEL vont du développement de médicaments ayants une efficacité plus ciblée à la mise au point de méthodes moins gourmandes en ressources dans le domaine de la production d’énergie, en passant par l’amélioration de l’efficacité de certains processus chimiques. Le SwissFEL devrait ainsi contribuer à relever les grands défis sociétaux à venir, comme la sécurité de l’approvisionnement en énergie, le développement écologique durable, ou l’entretien de la santé avec l’augmentation de l’espérance de vie.