Le Service des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme

Le SACM fait partie de l’Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’univers (Irfu) de la Direction des sciences de la matière du CEA. Il est situé sur le centre de Saclay dans les locaux de l’ancien Laboratoire national Saturne, le LNS, et de l’ancien Service des techniques instrumentales de particules élémentaires, le Stipe. Ces locaux ont été rénovés et réunis dans une grande plateforme baptisée « le Synergium » qui occupe une superficie de 25 000 m2. Le SACM qui accueille 75 ingénieurs-chercheurs et 45 techniciens a pour mission de mener à bien, avec la communauté nationale et internationale, des recherches et des développements d’excellence dans le domaine des accélérateurs de particules, des systèmes cryogéniques et des aimants supraconducteurs destinés à la recherche fondamentale. Depuis de nombreuses années, il joue un rôle majeur dans la construction des instruments de haute technologie nécessaires à ces recherches (LHC, W7-X, Spiral2, Fair, Iphi, ESS).

 

Coupe de l'aimant supraconducteur Iseult devant être installé au centre Neurospin.

Son savoir-faire permet de valoriser ses connaissances dans des domaines connexes tels que l’énergie (étude de matériaux pour la fusion thermonucléaire via le projet Ifmif et qualification des bobines du tokamak japonais JT-60SA), les sciences du vivant (imageur par résonance magnétique à très haut champ Iseult pour Neurospin), et les sources de lumière (Soleil et Xfel).

 

Le SACM a aussi pour vocation d’assurer la conduite de projets de grande envergure et de développer les moyens d’essais correspondants. Ces projets se réalisent dans le cadre de la structure projet de l’Irfu en étroite association avec les autres services de l’Institut, tant de physique que de technologie, en particulier du Service d’ingénierie des systèmes, le SIS. Enfin, le transfert technologique à l’industrie est un élément naturel et primordial de ses nombreuses réalisations.

 

Simulation du faisceau de protons (en orange) au niveau du système d'extration (en gris) de la source du projet Ifmif.

Le SACM regroupe un fort potentiel, à la fois de conception et de réalisation : théorie des accélérateurs, sources d’ions, cavités accélératrices conventionnelles et supraconductrices, aimants supraconducteurs, cryogénie associée. Il s’appuie sur des moyens d’essais conséquents, allant des petites stations d’essais pour caractériser les matériaux, à des stations de très grande taille capables de tester des ensembles complets (bobines et cavités supraconductrices). La vitalité du SACM repose aussi sur des équipes de R&D qui accueillent des jeunes doctorants et postdoctorants et lui permettent d’explorer de nouvelles technologies pour offrir les instruments nécessaires aux progrès de la recherche fondamentale et appliquée.

 

Masse froide du dipôle supraconducteur Glad pour la ligne R3B.

Le SACM regroupe cinq laboratoires :

  • le Laboratoire d’études et de développement pour les accélérateurs,
  • le Laboratoire d’ingénierie des structures accélératrices et des hyperfréquences,
  • le Laboratoire d’intégration et de développement des cavités et des cryomodules,
  • le Laboratoire d’études des aimants supraconducteurs,
  • le Laboratoire cryogénie et stations d’essais.

 

Un Conseil scientifique et technique de service, le CSTS, composé de 14 membres et de 7 experts internationaux extérieurs au CEA, se réunit une fois par an pour dresser un bilan des activités en cours et analyser les nouvelles propositions. Le CSTS aide le chef du SACM à élaborer la stratégie de recherche et de développement du service.

 

Quadripôle à radiofréquence de Spiral2.

Au cours des trois dernières années d’importants jalons ont été franchis : les injecteurs Spiral2 et Ifmif ont été testés en situation opérationnelle dans les casemates du Synergium et ont atteint leurs performances nominales. Les 51 tonnes de supraconducteur nécessaires au projet Iseult ont été produites et les 170 doubles galettes ont été bobinées avec la précision requise. Le développement d’antennes innovantes pour l’imagerie médicale s’est poursuivi avec succès. Les sources de type Silhi très performantes vont maintenant être industrialisées et les logiciels de dynamique du faisceau sont commercialisés dans le monde entier. En octobre 2012, la station JT-60SA a reçu son imposant cryostat de test.

 

Cryomodule de XFel.

Dans les trois années qui viennent les efforts porteront sur la mise en service de l’injecteur Iphi, sur la phase industrielle de l’assemblage des cryomodules XFel ainsi que sur la construction et le test de deux cryomodules innovants : le cryomodule pour l’accélérateur prototype Ifmif-Lipac et le démonstrateur technologique pour ESS. Le SACM contribuera aux avancées du projet Cilex vers de nouvelles techniques d’accélération et livrera l’injecteur de protons au projet Fair à Darmstadt. Dans le domaine du cryomagnétisme la station de test des bobines de JT-60SA sera mise en service en 2014 et ouvrira des prolongements technologiques vers le programme Iter. Le spectromètre R3B-Glad sera cryostaté et testé, l’aimant d’imagerie médicale Neurospin-Iseult sera cryostaté et obtiendra ses ambitieuses performances de champ magnétique, d’homogénéité et de stabilité. Le SACM participera de façon majeure aux développements de nouveaux aimants à champ élevé nécessaires à l’augmentation de luminosité et d’énergie du LHC.

 

D’ici 2017 et dans ses activités complémentaires d’accélérateurs et de cryomagnétisme le SACM va vivre des heures très riches à la hauteur des missions scientifiques majeures du CEA. De plus le SACM va participer résolument avec les communautés qui l’entourent au lancement et à la réussite du Campus de l’Université Paris-Saclay.

                                                                                               

 

 

http://irfu-i.cea.fr/Sacm/Phocea/Vie_des_labos/Ast ...

Maj : 14/01/2016 (2)

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