Institut de Recherche sur les Lois Fondamentales de l'Univers

Le Service des accélérateurs, de la cryogénie et du magnétisme (SACM) assure le développement d’accélérateurs et d’aimants supraconducteurs et des technologies associées.

Objectifs

La mission du SACM est de développer et réaliser des accélérateurs de particules, des systèmes cryogéniques et des aimants supraconducteurs destinés aux programmes scientifiques de l’Irfu et plus largement du CEA. Il a pour vocation d’assurer la conduite de projets de grande envergure. 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.

Ressources humaines et moyens techniques

Le SACM regroupe, en décembre 2009, 67 ingénieurs et 50 techniciens. Il accueille également 5 doctorants, quelques visiteurs et de nombreux stagiaires ou étudiants en formation alternée. Le personnel est réparti dans quatre laboratoires :

-  le Laboratoire d’études et de développement pour les accélérateurs,

-  le Laboratoire d’études des structures accélératrices et des radiofréquences,

-  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 16 membres dont 5 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. En particulier les orientations choisies dans le cadre des programmes européens et les dossiers soumis à l’Agence nationale de la recherche sont examinés par le CSTS.

Pour atteindre ses objectifs, le SACM dispose d’installations techniques variées :

-  des laboratoires spécifiques pour les essais électriques, cryogéniques, mécaniques, radiofréquences, les caractérisations de matériaux, les traitements chimiques de surfaces ;

-  des stations d’essais, à 4 K et 1,8 K, pour les tests d’éléments supraconducteurs ou d’électroaimants jusqu’à 20 000 A, de cavités accélératrices supraconductrices équipées de leurs coupleurs de puissance, avec les moyens d’acquisition et d’analyse nécessaires ;

-  un liquéfacteur pour la production d’hélium liquide et trois réfrigérateurs associés aux stations d’essais.

Principaux programmes

Le SACM a franchi au cours des trois dernières années d’importants jalons. En octobre 2007 la station Supratech, élément majeur de l’opération de rapprochement géographique des équipes, effectuait ses premiers essais sur son nouveau site de l’ancien accélérateur Saturne. Pendant l’été 2008 le SACM participait à la mise en service au Cern des deux grands aimants de détecteurs du LHC, Atlas et CMS, marquant ainsi la réussite d’un engagement majeur des équipes de Saclay pendant près de quinze années. En septembre 2009 la dernière bobine de W-7X quittait Saclay au terme d’une longue campagne d’essais des 70 bobines du stellerator qui est en cours de montage à Greifswald en Allemagne. De plus, le SACM a consolidé sa maîtrise des sources ECR à protons en délivrant couramment des intensités de 100 mA en continu et a progressé de façon décisive dans la réalisation de l’injecteur Iphi, de ses cavités accélératrices RFQ et dans la maîtrise de techniques qui sont primordiales pour les nouveaux accélérateurs tels Fair et ESS.

Dans la continuité de ces accomplissements, d’ambitieux projets ont pris la relève ; d’une part, avec l’aménagement spectaculaire de la plateforme accélérateurs : construction des casemates Spiral 2, Ifmif -injecteur et Sophi, construction de la grande salle blanche et aménagement de la zone d’assemblage des cryomodules XFel ; d’autre part, en cryomagnétisme avec le projet Iseult qui a accumulé les succès dans son plan de développement et a lancé la production industrielle des 51 tonnes du supraconducteur. Par ailleurs les premières bobines très innovantes du spectromètre R3B-Glad ont été produites, également dans l’industrie.

Perspectives

Dans les trois années qui viennent les efforts porteront d’abord sur l’achèvement de l’injecteur Iphi, l’industrialisation de l’assemblage des cryomodules XFel, la construction et le test des équipements du prototype Ifmif-Eveda et la réalisation, suivie du test, des cryomodules de Spiral 2.

Dans le domaine du cryomagnétisme la station de test des bobines JT-60SA sera complétée à l’horizon 2014 et ouvrira des prolongements technologiques vers le programme Iter. Le spectromètre R3B-Glad sera assemblé et testé, l’aimant d’imagerie médicale Neurospin-Iseult sera bobiné et 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 du LHC.

D’ici 2014 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 et en se tournant résolument vers les communautés qui l’entourent en vue d’assurer la réussite du Campus de Saclay.

                Antoine Daël, chef du SACM