Sirius tem em seu coração aceleradores de partículas, responsáveis por acelerar feixes de elétrons até velocidades altíssimas, muito próximas da velocidade da luz, e por mantê-los circulando em órbitas estáveis por várias horas em ultra-alto vácuo, enquanto produzem a luz síncrotron. Cada um desses feixes tem, em alguns trechos do acelerador, apenas 1,5 micrômetros de tamanho vertical, ou seja, é cerca de 50 vezes menor que um fio de cabelo.
Esses minúsculos pacotes de elétrons devem percorrer uma trajetória circular de 500 metros de circunferência, por 600.000 vezes a cada segundo, durante horas, sem que sua posição oscile mais que um décimo de seu tamanho. Isso é importante porque quanto mais estáveis e focalizados forem os feixes de elétrons circulando nos aceleradores de partículas, melhor e mais brilhante será a luz síncrotron produzida e entregue para os pesquisadores.
Foram muitos os desafios para a construção das instalações que abrigam o Sirius, desde a estabilidade do piso contra deformações e o cuidado com o isolamento das vibrações internas e externas até a estabilidade térmica dos ambientes e componentes. Todos os aspectos construtivos, da fundação à cobertura, tiveram que levar em consideração exigências de estabilidade mecânica e térmica sem precedentes.
O edifício que abriga o Sirius é parte essencial para o funcionamento desta complexa máquina, motivo pelo qual ele é uma das construções civis mais avançadas já realizadas no País.
A fundação da edificação é dividida em duas bases totalmente independentes entre si: a primeira suporta a estrutura do prédio e a segunda suporta o piso da área dos aceleradores e da região experimental. A fundação da área dos aceleradores é composta por cerca de 1300 estacas de concreto, de 15 metros de comprimento, cuidadosamente dispostas sob quase três metros de solo modificado com alto grau de compactação.
Os pisos que suportam a área dos aceleradores e a região das linhas de luz são feitos em concreto armado, com 90 e 60 centímetros de espessura, respectivamente. Os pisos são extremamente planos: em toda sua área, de 17 mil metros quadrados, a diferença de altura entre o ponto mais baixo e o ponto mais alto do piso é menor que dois centímetros.
O túnel que abriga os aceleradores de elétrons tem comprimento de mais de 500 metros, construído como uma peça monolítica de concreto armado. O túnel dos aceleradores tem paredes e cobertura com espessuras que variam entre 80 centímetros e 1,5 metro.
A temperatura dentro do túnel dos aceleradores deve ser muito bem controlada com variação máxima de 0,1°C para mais ou para menos. Também na área experimental é necessário um bom controle de temperatura, com variação máxima de 0,5°C para mais ou para menos.
As tubulações de utilidades são superdimensionadas, o que diminui a velocidade de deslocamento de fluidos e a geração de vibrações durante sua propagação. Tubulações de utilidades são também suspensas por molas para diminuir a propagação de vibrações.
Com 68 mil metros quadrados de área construída, o prédio principal tem quatro pavimentos com capacidade para até 620 pessoas, entre funcionários e visitantes. O formato predominantemente circular do edifício do Sirius é resultado da geometria dos aceleradores de partículas, onde os elétrons são armazenados e a luz síncrotron é produzida.
Em 2013, uma área de 150 mil metros quadrados, adjacente ao CNPEM, foi desapropriada pelo Governo do Estado de São Paulo para construção do Sirius. No mesmo ano teve início a terraplenagem do terreno, concluída em 2014. Em 19 de dezembro de 2014 ocorreu a assinatura do contrato com a construtora e o lançamento da pedra fundamental da obra.
Em janeiro de 2015 deu-se efetivamente início às obras das edificações. Ao final daquele ano, quase 20% das obras civis estavam completas. Em 2017 as obras civis alcançaram 75% de conclusão, com a execução bem sucedida da fase mais crítica da construção: a implantação do piso especial sobre o qual posteriormente foram instalados os aceleradores e as linhas de luz. Em 2018, as obras civis foram concluídas e deu-se início à instalação dos equipamentos.