Le Département des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme
DACM

Le DACM est l’un des six départements de l’Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’univers (Irfu) de la Direction la Recherche Fondamentale du CEA.

Il déploie ses activités dans les locaux de l’ancien Laboratoire National Saturne, le LNS, et de l’ancien service des techniques instrumentales de particules élémentaires, le Stipe. Ses locaux rénovés, forment sur plus de 25 000 m2 une grande infrastructure technologique baptisée « Synergium ».

La mission du DACM est de développer et réaliser des accélérateurs de particules, des sources d’ions, des cavités accélératrices, des systèmes cryogéniques et des aimants supraconducteurs destinés aux programmes scientifiques de l’Irfu et plus largement du CEA. Il s’appuie sur des moyens d’assemblage, d’intégration et d’essais importants, allant de halls de bobinage et d’assemblage d’aimants, en passant par de grandes salles blanches pour les systèmes accélérateurs et des petites stations d’essais pour caractériser les matériaux, jusqu'à des stations de très grande taille capables de tester des ensembles complets (bobines, cavités supraconductrices et injecteurs).

Le DACM a pour vocation d’assurer la conduite de projets de grande envergure, en collaboration avec les autres services de l’Institut et de nombreux partenaires nationaux, européens et internationaux, et de développer les moyens d’essais correspondants. Le DACM mène aussi une R&D forte qui prépare l’avenir de nos technologies pour offrir les instruments nécessaires aux progrès de la recherche fondamentale et appliquée.

 

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

La vitalité de cette R&D repose sur des équipes regroupées autour de thématiques porteuses (nouveaux concepts d’accélérateurs, nouveaux matériaux pour cavités, cryomodules en mode continu, efficacité des sources radiofréquences, modes de refroidissements cryogéniques innovants, aimants à haut champ, etc.) et qui accueillent des jeunes doctorants et postdoctorants. Pour cela le DACM a le souci de garder un nombre de thèses suffisants et un contact avec les formations universitaires de nos domaines par le biais d'enseignements délivrés par des ingénieurs et techniciens du service.

Pour aider le chef du DACM à élaborer la stratégie de recherche et de développement du service, un conseil scientifique et technique de service, le CSTS, composé de 15 membres se réunit plusieurs fois par an. Une session spéciale a lieu une fois par an avec 7 experts internationaux extérieurs au CEA et la direction de l’Irfu pour dresser le bilan annuel des activités en cours et analyser les nouvelles propositions de projets et les orientations futures de la R&D.

 

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

Enfin, le transfert technologique à l’industrie est une mission importante du service qui s’évalue par le nombre de brevets publiés et de licences transférées.

Depuis de nombreuses années, le DACM joue un rôle majeur dans la construction des instruments de haute technologie nécessaires aux projets de recherche de l'Institut (LHC, W7-X, Spiral2, Fair, Iphi, etc.).

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) et de neutrons (ESS).

Le DACM accueille au sein de ses cinq laboratoires 80 ingénieurs-chercheurs et 43 techniciens en contrats permanents et plus de 36 collaborateurs non permanents. L’émergence de nombreux projets en phase d’étude et de réalisation a permis le recrutement d’ingénieurs et de techniciens dans les dernières années. Ce renouvellement permet de stabiliser la moyenne d'âge du service et de préparer le remplacement des nombreux départs en retraite prévus dans les cinq ans à venir.

 

Masse froide du dipôle supraconducteur Glad pour la ligne R3B.

Les trois dernières années ont été jalonnées de nombreux succès : les injecteurs Spiral2 au Ganil à Caen et Ifmif à Rokkasho au Japon ont accéléré leur premier faisceau à leur énergie nominale. La masse froide de l'aimant d’imagerie médicale du projet Iseult est maintenant complètement assemblée. Elle comprend les 30 tonnes des bobines de blindage et les 80 tonnes de l'aimant principal. La station de tests des bobines toroïdales de JT-60 SA est aussi complètement validée et est prête à accueillir sa première bobine. Le dipôle supraconducteur de grande acceptance R3B-Glad a été livré au GSI à Darmstadt. La phase industrielle de l’assemblage des cryomodules XFEL a vu un remarquable accroissement de la productivité ; 52 cryomodules ont été produits en 2015 et le 80e a pu être mis à disposition d’XFEL pour le 24 décembre 2015.

 

 

Quadripôle à radiofréquence de Spiral2.

Les trois prochaines années vont être riches de nouveaux enjeux avec la mise en service de l’injecteur Iphi à Saclay, de celui d’Ifmif-Lipac à Rokassho et la livraison de l’injecteur de protons au projet Fair à Darmstadt. La participation du SACM au projet de source de spallation ESS à Lund portera sur la réalisation de l’injecteur et des premiers cryomodules accélérateurs moyen beta et haut beta. Le projet d’accélérateur supraconducteur Saraf pour Soreq passera en phase de réalisation. Le DACM continuera à contribuer aux efforts sur les nouvelles techniques d’accélération au travers des projets Cilex et Eupraxia. Dans le domaine du cryomagnétisme la station de test des bobines de JT-60SA verra la fin des tests des 18 bobines toroïdales en 2017 et ouvrira des prolongements technologiques vers le programme Iter. Le spectromètre R3B-Glad sera mis en service à GSI ainsi que l’aimant Iseult à Neurospin. Le DACM participera de façon majeure avec le Cern aux développements de nouveaux aimants à champ élevé nécessaires à l’augmentation de luminosité et d’énergie du LHC. Il participera aussi aux nombreux programmes européens tournés vers le développement des accélérateurs et des aimants supraconducteurs (Eurocircol, Aries…) et des plateformes et infrastructures technologiques associées (Amici).

D’ici 2020, le DACM va vivre au fil de ces nombreux projets et actions de R&D de nouvelles aventures technologiques à la hauteur des missions scientifiques du CEA. Le DACM poursuivra aussi son intégration au sein des départements de recherche de la nouvelle Université Paris-Saclay.

 

Cryomodule de XFel.

 

Le DACM est structuré en 5 grands laboratoires technologiques qui reprennent chacun les grandes thématiques de nos activités résumées dans la présentation des laboratoires :

? Le LCSE Laboratoire de cryogénie et stations dessais.

? Le LÉAS Laboratoire d’études sur les aimants supraconducteurs.

? Le LÉDA Laboratoire d’études et développements des accélérateurs.

? Le LIDC2 Laboratoire dintégration et développement des cavités et des cryomodules.

? Le LISAH Laboratoire dingénierie des systèmes accélérateurs et hyperfréquences.

L’équipe de direction correspond au 6eme « laboratoire » (la DIR) et comprend le personnel et les moyens communs aux laboratoires principalement attachés à la sécurité, le suivi qualité, l’environnement, la gestion des infrastructures, la gestion d’un magasin, la compilation des plans de charges, et le fonctionnement de 3 secrétariats.

Les 5 laboratoires technologiques sont distribués géographiquement dans plus de 12 bâtiments intégrant des zones d’assemblage, des plates-formes d’essais, des salles de travaux, des salles de réunion et autres bureaux. En 2016, 80 ingénieurs et 43 techniciens et administratifs permanents ainsi que 36 salariés temporaires (CDD, post-doc, stagiaires) ont travaillé sur nos programmes.

Pour porter les nombreux projets (près de 40 projets en 2015) dans lesquels le DACM est impliqué, la structure croisée de notre organisation entre ces 5 laboratoires et les projets offre la possibilité de mettre en place des équipes projet pluridisciplinaires apportant une bonne synergie dans la recherche de solutions et leurs mises en œuvre avec des choix technologiques pertinents. Pour suivre les activités du service, le Conseil d’Unité composé de 12 membres se réunit 2 fois par an et examine les questions du personnel sur l’organisation, les ressources et les activités du service.

Pour encadrer les choix de programmes et des évolutions souhaitables pour l’avenir de nos activités, le Conseil Scientifique et Technique de Service (et ses 8 membres élus et 8 membres nommés) s’est réuni 4 fois par an. Ses membres ont ainsi pu évaluer la pertinence des sujets de thèses proposés, les thèmes et sommes alloués à la R&D interne supportée par le budget du service, les propositions de stages, les réponses collectives à donner aux sollicitations d’organismes scientifiques extérieurs (AERES, P2IO, Université Paris-Saclay…) et débattre avec des experts extérieurs au CEA des programmes/projets en cours et à venir lors de CSTS externes organisés tous les ans.

 

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

Maj : 27/06/2017 (2)

Voir aussi
Atelier de Bobinage : Context (Translation in progress) The workshop is equiped with two winding machines. One is used to wind solenoid magnets with external diameters of up to 2 m. The other one is dedicated to coils with a vertical rotation axis for realization of accelerator magnets of lengths up to 3 m or pancake coils.
Laboratoire de Mesures Magnétiques : Translation in progress
Plateforme RF 352 MHz : Contexte Des tests à haute puissance sur des composants RF d'accélérateurs (coupleurs d'alimentation, RFQ, cavités chaudes) peuvent être réalisés pour des structures résonnant à 352 MHz. La plateforme est équipée de deux klystrons en mode continu et d'un klystron pulsé. Le signal RF peut être envoyé vers trois casemates blindées contre les radiations.
SUPRACONDUCTIVITÉ ET CHAMPS MAGNÉTIQUES : La supraconductivité a été découverte il y a exactement cent ans, mais si le premier demi-siècle a été entièrement consacré à la recherche théorique et expérimentale du phénomène c’est seulement depuis cinquante ans que les applications ont pris un tour spectaculaire.     En 1960 Matthias avait entrepris, aux laboratoires Bell, aux Etats Unis, une recherche systématique des corps supraconducteurs ... Lire la suite »
Aimant Optimist : Tests sous champs magnétiques d'équipements tels que capteurs, détecteurs ... Champ magnétique maximal : 8,8 teslas. Ø utile de l’aimant : 150 mm ; axe horizontal  
Aimant RMN 530 : AIMANT RMN Tests sous champ magnétique d’équipements tels que capteurs, détecteurs, etc. à température ambiante Champ magnétique maximal : 2 T. Ø utile de l’aimant : 510 mm ; axe horizontal  
Atelier de bobinage : Le laboratoire de bobinage, destiné à la réalisation de bobinages prototypes de dimension limitée, dispose d’une machine à bobiner à axe vertical de grande capacité, une machine à bobiner à axe horizontal et une machine à bobiner munie d’un axe vertical et un axe horizontal permettant de réaliser des bobines de géométrie plus complexe. Chacune de ces machines est équipée d’un frein permettant le ... Lire la suite »
Atelier de mécanique : Les missions de l’atelier mécanique sont : ? De répondre aux demandes de travaux spécifiques et urgents en cas de modifications ou de reprises imprévues. ? D’apporter une assistance technique à travers les connaissances mécaniques de son personnel aux différents projets du service (JT-60SA, R3B, Gbar, Iseult, XFEL, Ifmif, Eucard2, ESS, etc.) ainsi que de participer à la réalisation des prototypes. À ces fins, il est ... Lire la suite »
Atlas toroïde (Assemblage en caverne) : Objectif du projet L’aimant toroïdal central fait partie du système magnétique du détecteur de l'expérience Atlas pour le LHC. Un aimant toroïdal bouchon et un solénoïde central supraconducteurs complètent le système. Le Dapnia est responsable de la définition de la gamme de montage, de la conception des outillages de manutention des bobines du toroïde central, ainsi que du suivi qualité du montage en ... Lire la suite »
Banc de test Thermosiphon : Contexte Caractérisation d’écoulements monophasiques et diphasiques (par des mesures de débit massique, de titre, de perte de pression et de température en paroi) le long de sections de test verticale (h = 1,2 m) et horizontale (Φ = 0.4 m) aux températures de l’hélium et de l’azote liquide.   La station offre une grande versatilité dans la géométrie de la boucle de refroidissement.
Bancs de tests de coupleurs de puissance : Deux stations de puissance radiofréquence : banc de 1300 MHz avec un fonctionnement pulsé de 1,5 MW crête, 1 ms10 Hz (15 kW moyen) ; banc de 704 MHz-80 kW continu. Les composants RF peuvent être testés en onde progressive et en onde stationnaire (protection des amplificateurs RF par circulateur).
Cétacé (Cryostat d'essais à température ajustable et champ élevé) : Cette station d'essais a été réalisée par la société Oxford Instruments et va nous permettre de tester des brins supraconducteurs dans un champ magnétique pouvant atteindre la valeur très remarquable de 17 teslas à 2,2 K. Le cryostat principal contient le solénoïde capable de créer un champ magnétique intense. Ce solénoïde est de type hybride Nb3Sn pour la région intérieure et NbTi pour la ... Lire la suite »
Christiane : Mesures de courant critique de supraconducteurs.
Coils tests for the Wendelstein 7-X stellarator : The W7-X project is lead by the Institute of Plasma Physics at Garching (Germany), which is responsible for building one of these research machines for the European magnetic confinement thermonuclear programme. This machine, called the Wendelstein 7-X stellarator, has a diameter in the order of 15 metres and a mass of 550 tonnes and is made up of 70 superconducting magnets designed for plasma confinement. The SACM is in charge of the acceptance tests of the 70 magnets manufactured in Germany, Italy and England, before ... Lire la suite »
Cryostat d'Essais à Température Ajustable et Champ Elevé Saclay (CETACES) : Contexte Station de test conçue pour la caractérisation de brins supraconducteurs en 2003 afin de répondre aux besoins R&D de grands projets (aide au choix du brin dans les phases préliminaires).   Mesures de courant critique sur des brins supraconducteurs (1.8 K ≤ T ≤ 60 K) sous champ magnétique intense (B ≤ 17 T).   A ce jour, aucune demande n’a été émise pour travailler avec des températures ... Lire la suite »
Cryostat d'hélium superfluide pressurisé : Contexte Mesures physiques en hélium superfluide pressurisé (échantillon de dimensions Φ ≤ 200 mm et h ≤ 200 mm, 1.6 K ≤ T ≤ 2.15 K).  
Double bain : Cryostat sur le principe du « double bain HeI/HeII » permettant de réaliser des études thermiques en hélium superfluide pressurisé statique jusqu’à une puissance de 10 W. Dimensions du réservoir 1,8 K : diamètre 200 mm x hauteur 200 mm avec pression maximale de 1,5 bars(a).
La cible à hydrogène liquide Prespec : La cible Prespec est destinée à une nouvelle expérience de physique basée sur l’utilisation d’une cible épaisse d’hydrogène liquide adaptée à la spectroscopie gamma. Elle sera installée au centre de recherche GSI à Darmstadt pour le programme Prespec du SPhN.  
La plateforme JT-60SA : Dans le cadre de la contribution de l’Europe à la réalisation du Tokamak Japonais JT-60SA, l’Irfu/SACM est en charge de la conception, la réalisation et l’exploitation d’une station d’essais cryogénique pouvant tester chacun des 18 aimants toroïdaux du Tokamak dans ses conditions nominales de fonctionnement. L’objectif principal de ces essais est de démontrer le bon fonctionnement de chaque aimant à 25,7 kA et 5 K mais également ... Lire la suite »
La station d’essais Seht :    pour générer un champ magnétique de 8 T dans un grand volume, la station Seht utilise un bobinage solénoïdal avec un conducteur en NbTi assemblé en doubles galettes refroidies par un bain d’hélium superfluide à 1,8 K et 1,2 bar absolu. Ce solénoïde reconditionné pour Seht est l’ancienne bobine supraconductrice de l’aimant hybride (35 T) du LNCMI de Grenoble. La station implantée au bâtiment 198 a ... Lire la suite »
Laboratoire d'essais mécaniques : Le laboratoire d’essais mécaniques propose des mesures à 300 K et aux températures cryogéniques : 77 K (azote liquide) et 4,2 K (hélium liquide), permettant de déterminer les caractéristiques mécaniques (module d’élasticité, limite élastique, charge et allongement à la rupture et fragilité) de matériaux métalliques ou composites (composites synthétiques ou composés très anisotropes ... Lire la suite »
Laboratoire de Caractérisation à Froid (LabCaF) : Contexte Caractérisation d’échantillons supraconducteurs par mesure du « Residual Resistivity Ratio » (RRR) (Φ ≤ 0.15 m, h ≤ 1 m, 4.5 K ≤ T ≤ 300 K) et mesure du premier champ critique HC1 (Φ ≤ 0.3 m, h ≤ 1.33 m, 2 K ≤ T ≤ 40 K).    
Laboratoire de Caractérisation de Surfaces (LabCaS) : Contexte Préparation et caractérisation de surface d’échantillons à température ambiante (métallographie).
Laboratoire de caractérisation des surfaces : Moyens de préparation des échantillons :   Tronçonneuse de laboratoire, enrobage d’échantillon, polissage mécanique et mécanochimique.  Moyens de contrôle :        Microscope optique avec caméra, brillancemètre, balances de précision.
Laboratoire de chimie : Le laboratoire de chimie dispose de : ? 6 sorbonnes ventillées pour le traitement des échantillons et des cavités, dont une installation d'électrpolissage vertical qui permet le traitement soit chimique, soit électrochimique de la surface interne des cavités de niobuim au moyen d'acides concentrés. ? Local de stockage attenant (acides, solvants). ? Installation de production d'eau pure et ultra-pure. ? Installation de traitement des effluents ... Lire la suite »
Laboratoire de chimie et salle blanche 170 m2 : Laboratoire de chimie 8 sorbonnes pour le traitement des échantillons et des cavités, dont une installation de chimie intégrée (installation fermée qui permet de traiter uniquement la surface interne par des acides filtrés, réduisant ainsi les risques de contamination). Abri de stockage attenant (acides, solvants). Installation de traitement des effluents (eau, acides), vapeurs. 2 stations de dégraissage par ultrasons (10 ... Lire la suite »
Laboratoire de Mesures RF : Translation in progress
Laboratoire Diagnostique Vide - Assemblage (Diva) : Le laboratoire prend en charge la mesure du vide, la recherche sur la désorption des matériaux ainsi que les développements des techniques d’ultravide (montages et tests). Il est notamment équipé : ? D’un four à ultravide 1 200 °C à 10-6 Pa avec une homogénéité à 900 °C de ± 3 °C. ? D’un banc de mesures de désorption permettant la qualification des matériaux ainsi que de mettre au point ... Lire la suite »
Laboratoire d’Intégration de Diagnostics Optiques (LIDO) : Le Laboratoire d’intégration de diagnostics optiques baptisé Lido est un local clos de 20 m², propre et sombre implanté dans Diva. Son accès est restreint aux personnels habilités. Il est pourvu d’un palan 1 t, d’une table optique de grandes dimensions ainsi que de nombreux composants d’optiques (lentilles, miroirs, sources de lumière, photodiodes, wattmètre…), mécaniques et d’imagerie (spectromètre, caméras ... Lire la suite »
Laboratoire isolation-imprégnation : Le laboratoire d’isolation – imprégnation apporte un support technique aux projets du SACM pour l’isolation des aimants supraconducteurs et leur bobinage: réalisation de bobines de faibles dimensions, imprégnation de prototypes ou d’éprouvettes de caractérisation, préparation des câbles supraconducteurs avant caractérisation via la dissolution de l’aluminium ou du cuivre, mise en œuvre de résines et de produits chimiques, ... Lire la suite »
Le collisionneur ILC : Afin d’obtenir la luminosité nominale, les faisceaux des collisionneurs linéaires ILC (International linear collider) et Clic (Compact linear collider) sont focalisés jusqu’à une taille verticale de l’ordre du nanomètre. Le SACM est engagé dans l’étude de la focalisation finale et de la région d’interaction de ces projets. Il a affiné la conception de l’aimant du détecteur ILD (International large detector) sur la ... Lire la suite »
Le quadripôle à radiofréquence du Linac4 : Le but du projet Linac4 est de réaliser un accélérateur linéaire d'ions H– à 160 MeV qui remplacera l’accélérateur Linac2 en tant qu'injecteur du Proton synchrotron booster (PSB). Ce nouvel accélérateur linéaire permettra d'améliorer d'un facteur 2 la luminosité du faisceau en sortie du PSB, rendant ainsi possible l'augmentation du courant dans l'ensemble des injecteurs du LHC, et finalement ... Lire la suite »
Le solénoïde supraconducteur pour le détecteur CMS : Outre sa taille et son énergie magnétique stockée, les particularités du solénoïde supraconducteur CMS (Compact muons solenoid) installé au Cern sur le LHC (Large hadron collider) sont le conducteur renforcé par un alliage d’aluminium et la conception du bobinage en cinq modules de quatre couches de conducteur chacun, bobinées à l’intérieur d’un cylindre servant de support. L’Irfu a été impliqué dans ... Lire la suite »
Les aimants supraconducteurs au Parc Chanot de Marseille : Froid devant au Parc Chanot de Marseille, malgré un bon soleil, dans cette semaine du 11 au 16 Septembre !   En effet, le CEA y organisait conjointement avec ITER la 22éme Conference on Magnet Technology, avec la célébration des 100 ans de la découverte de la Supraconductivité. Jean-Luc DUCHATEAU (IRFM) était le Président du Comité Scientifique et François Kircher (IRFU) le président de l’exposition industrielle. Mais cette ... Lire la suite »
Les grands systèmes de refroidissement : La mise en œuvre des grands aimants supraconducteurs, chez le client comme Iseult dans le laboratoire Neurospin ou sur des stations d’essais comme JT-60SA au bâtiment 126 du CEA Saclay, et des structures accélératrices à cavités supraconductrices, sur des stations d’essais comme Supratech ou sur l’accélérateur prototype Ifmif-Lipac (Linear Ifmif prototype accelerator) à Rokkasho au Japon, nécessite l’installation de ... Lire la suite »
Les tests des bobines du stellarator Wendelstein 7-X : L’Institut de physique du plasma de Garching (Allemagne) a la responsabilité de la réalisation d’une des machines de recherche du programme européen de fusion thermonucléaire par confinement magnétique, le stellarator Wendelstein 7-X. Cette machine, appelée W7-X, a un diamètre de l’ordre de 15 mètres pour une masse de 550 tonnes, et est constituée de 70 aimants supraconducteurs destinés au confinement du plasma. Le SACM a en charge ... Lire la suite »
Liquéfacteur Hélial 4008 de la station de liquéfaction : En 2015, ce sont 131 000 litres d’hélium liquide qui ont été livrés à différents laboratoires situés sur le site du CEA Saclay ou dans ses environs. Le liquéfacteur de type Hélial « 4008 », d’une capacité d’environ 70 l/h, assure la production de l’hélium liquide dans 2 réservoirs de 6 000 et 18 000 litres qui contribuent à la grande souplesse de la gestion de la station de ... Lire la suite »
Liquéfacteur-réfrigérateur Cello associé à la station d'essais JT 60SA :   La station d'essais JT-60SA a été étudiée et construite afin de valider les 18 aimants supraconducteurs qui seront assemblés sur le tokamak JT-60SA à Naka au Japon. Le liquéfacteur/réfrigérateur de type Hélial « Cello », initialement attaché à la station d’essais des aimants prototypes pour le LHC a été déplacé et assure maintenant le refroidissement de la station ... Lire la suite »
Liquéfacteur-réfrigérateur Hélial 4003 associé à la station d'essais W-7X : station d’essais W7-X a permis de valider les 70 aimants supraconducteurs qui ont été assemblés sur la machine de recherche du programme européen de fusion thermonucléaire par confinement magnétique, le stellarator Wendelstein 7-x. Cette station d’essais est composée de 2 cryostats d’un diamètre utile de 5 m et d’une hauteur utile de 4,1 m. Le liquéfacteur de type Hélial « 4003 », d’une puissance ... Lire la suite »
Liquéfacteur-réfrigérateur Hélial 4012 associé à la plateforme SUPRATECH : Le liquéfacteur produit environ 170 L/h avec azote et 70 L/h sans azote. Il est composé d'un compresseur d'hélium 80g/s (1600 m3/h) et d'une boite froide Air Liquide, sa Puissance de réfrigération est d'environ 80 Watt à 1.8 K  
L’'aimant toroïdal pour le détecteur Atlas : Le système magnétique du détecteur Atlas installé sur le Large hadron collider (LHC) au Cern, est formé de plusieurs aimants supraconducteurs fonctionnant à la température de l’hélium liquide, soit –269 °C. Il comprend un toroïde central, deux toroïdes d’extrémité et un solénoïde central. L’Irfu a été responsable de la conception et du suivi industriel de la construction du toroïde ... Lire la suite »
Mesure de Conductivité Thermique d'Isolants et de Conducteurs (MECTIC) : Contexte Mesures de conductivité thermique d’échantillons (Φ ≈ 30 mm) d’isolants ou de conducteurs dans une gamme de température de 4.2 K ≤ T ≤ 300 K, par méthode différentielle ou intégrale.  
Mesures de résistance de Kapitza et de conductivité thermique : Échantillon de faible épaisseur (0,5 mm), jusqu’à 80 mm de diamètre.   Gamme de température : 1,7 K à 2,1 K.
Mesures du RRR (Residual Resistivity Ratio) : Principe La mesure du RRR est un outil de caractérisation utilisé de façon très courante en métallurgie pour caractériser la pureté et la qualité d’un matériau. Il s’agit d’évaluer r295K /r0K. La résistivité rT dépend de la contribution des impuretés, de l’état cristallin (densité de joint de grains, dislocations…), de la surface et de l’interaction avec les phonons. ... Lire la suite »
Mesures en hélium superfluide pressurisé à 1 atm : Cryostat double bain NED. Volume à 1,8 K : diamètre 250 mm x hauteur 300 mm. Cryostat double bainTh0. Volume à 1.8 K : diamètre 200 mm x hauteur 500 mm      
Plateforme Betsi : Pour permettre les développements des sources d’ions et des équipements annexes comme les diagnostics, le SACM s’est doté d’une plateforme de tests appelée Betsi (Banc d’Études et de Tests des Sources d’Ions). Initialement prévu pour travailler avec des faisceaux de quelques kW (50 kV max et 50 mA) en mode pulsé, le banc Betsi est aujourd’hui en cours de modification (grâce à un financement Sesame) pour permettre la ... Lire la suite »
Plateforme RF 352 MHz : La plateforme RF 352 MHz est équipée : ? De deux klystrons Thales TH2089B pouvant délivrer chacun 1,3 MW de puissance RF en mode continu. ? D’un klystron pulsé Thales TH2179A avec un modulateur DTI intégré par Sigmaphi, de puissance crête 3 MW pouvant délivrer 240 kW de puissance RF moyenne, avec des durées de pulses comprises entre 10 et 3 600 μs et un taux de répétition compris entre 1 et 50 Hz. Ces caractéristiques ... Lire la suite »
Quadripôle modèle en niobium-étain : Depuis 1998, le SACM a entrepris un programme de recherche et de développement pour la construction d’un aimant quadripolaire en Nb3Sn. Sa conception, basée sur celle des quadripôles du LHC, a été adaptée aux particularités du conducteur en Nb3Sn. Ce dernier nécessite d’être formé par un traitement thermique à haute température et devient ensuite fragile et sensible aux déformations. En conséquence le bobinage ... Lire la suite »
Salle blanche de 90 m2 : Compartimentée en 2 classes ISO : 7 et 5 pour l’assemblage des cavités après un rinçage à haute pression. ? Salle blanche de classe ISO 7 pour la préparation des pièces (nettoyage extérieur des cavités avant leur entrée en salle blanche) ? Salle blanche de classe ISO 5 de 52 m2 ? Boucle d’eau ultrapure et ultrafiltrée. ? Rinçage haute pression à l’eau pure ultrafiltrée.
Seht – Station d’essais huit teslas : Test de prototypes ou de sous-ensembles sous champ magnétique (8 T).   Ouverture utile : 587 mm à température ambiante.
Séjos - Station d'essais de jonctions supraconductrices : Tests de connexions électriques à 4,2 K. Courant maximal dans l’échantillon : 10 000 A. Champ magnétique maximal : 4,7 teslas. Ø utile de l’aimant : 90 mm ; Ø utile du cryostat de l’échantillon : 76 mm. Échantillon dans hélium liquide à 4,2 K. Un transformateur supraconducteur permettra de tester des conducteurs jusqu’à des intensités de courant de 70 000 A.  
Station de tests RF de coupleurs : Context (Translation in progress) The RF components can be tested under both traveling wave and standing wave conditions.One 704 MHz test bench capable of pulsed operation at 1.0 MW peak, using 2 ms pulses at a pulse repetition rate of 50 Hz (100 kW mean power).One 1300 MHz test bench capable of pulsed operation at 2 MW peak, using 1 ms pulses at a pulse repetition rate of 10 Hz (20 kW mean power).One 704 MHz test bench - 80 kW ... Lire la suite »
Station JT60-SA : Essais en courant, tension d’isolement, perte de charge et température d’aimants refroidis par de l’hélium supercritique en circulation forcée (circulateur froid) entre 5 K et 7,5 K. 1 cryostat oblong : longueur de 10 m ; largeur de 6,5m ; hauteur utile de 2 m. Réfrigérateur associé de 490 W à 4,2 K + 3,6 g/s de 50 K à 300 K + 1 satellite avec un circulateur froid CP980 de 30 g/s pour une boucle ... Lire la suite »
Station verticale : Cette station d’essai est constituée d’un cryostat enterré, vertical, écranté à l’azote liquide, de grande hauteur et d’une instrumentation de proximité lui permettant de recevoir des sous-ensembles à tester à basses températures ( en bain LHe ou sous vide) et pouvant être aussi connectés par éléments souples refroidis à l’eau à l’alimentation électrique fort courant de la ... Lire la suite »
Station verticale : Contexte Tests de sous-ensembles d’aimants de grandes dimensions (h ≤ 7.9 m, Φ ≤ 882 mm), à basse température (en bain d’hélium liquide ou sous vide, T ≥ 4.2 K).   Remarque : T = 4.2 K est la limite actuelle en température. De futurs essais dans le cadre d'un projet LHC / CERN (étude sur le quadripôle Q4) nécessiteront de descendre à T=1.9 K.        
Station W-7X : Essais en courant, tension d’isolement, déformation, perte de charge et température d’aimants refroidis par de l’hélium supercritique en circulation entre 4,5 K et 7,6 K. 2 cryostats : diamètre utile de 5 m ; hauteur utile de 4,1 m. Réfrigérateur associé de 200 W à 4,2 K. Alimentation électrique de 25 kA. Acquisition des capteurs cryogéniques jusqu’à ... Lire la suite »
Station W-7X : Contexte Essais en courant, tension d’isolement, déformation, perte de charge et température d’aimants de dimensions importantes (Φ ≤ 5 m, h ≤ 4.1 m) refroidis par de l’hélium supercritique en circulation (4.5 K < T < 7.6 K), ou de l'hélium saturé jusqu'à T = 4.2 K.      
Structures accélératrices pour les accélérateurs supraconducteurs à protons : Les développements axés sur les accélérateurs supraconducteurs pulsés pour des faisceaux de protons intenses entrepris dans le cadre du programme européen Care/Hippi se sont poursuivis dans les nouveaux programmes lancés en 2009 (SLHC-PP, Eucard et la contribution de la France au Cern). Ils sont également motivés par les décisions des responsables des projets SPL (Cern) et de ESS-S qui retiennent la technologie des cavités supraconductrices ... Lire la suite »
Thermautonome : Contexte Caractérisation d’écoulements monophasiques et diphasiques (par des mesures de perte de pression et de température en paroi) le long d’une section de test verticale (h = 30 cm), dans des gammes de température 3 K  ≤ T ≤ 30 K et de pression P ≤ 3 bars.
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