Moyens expérimentaux
Moyens expérimentaux

Schéma d’implantation des guides d’onde du réseau HF

Moyens d'investigation


Description technique

Il s’agit de concevoir et de construire un accélérateur linéaire délivrant un faisceau d’énergie environ 200 MeV et de qualités remarquables afin de mesurer et d’analyser les performances des structures accélératrices 12 GHz de CLIC. C’est un élément clef pour la majorité des expériences prévues dans la nouvelle salle (CLEX) qui est construite au CERN afin de démontrer la faisabilité technique avant 2010. Les performances uniques et qui doivent être réunies simultanément de cet accélérateur, en terme de courant (1.5 A dans la macro-impulsion), d’émittance (quelques pi.mm.mrad) et de longueur de paquet (sub-picoseconde) permettront de simuler en vraie grandeur le faisceau principal de CLIC et en font un outil majeur pour l’analyse et le test des structures accélératrices 12 GHz.



Spécificités

Les spécifications du faisceau à délivrer sont résumées ci-dessous:

Energie ~ 180 MeV
Emittance rms normalisée < 20 PI.mm.mrad
Dispersion en énergie < 2%
Charge par paquet 0.5 nC
Nombre de paquet Variable de 1-226
Distance inter-paquet 0.333 ns
Longueur de paquet rms 0.75 ps

L’accélérateur comprend de l’amont vers l’aval : un photo-injecteur, une section de compression, suivie de deux sections accélératrices et d’une ligne de transport qui conduit aux sections CLIC 12 GHz, incluant les diagnostics nécessaires.


L’accélérateur CLIC/CTF3/CALIFES comprend les éléments suivants :


1- Injecteur

L’injecteur a pour but de produire les paquets de charge élevée (0.5 nC) tout en maintenant des émittances transverses et longitudinales faibles. La photocathode du canon sera déclenchée par laser.

2- Accélération et compression de paquets

L’accélération est effectuée au moyen de sections 3 GHz opérant en onde progressive. Ces sections, dénommés sections LIL (LEP Injector Linacs) proviennent de l’ancien injecteur du LEP (Large Electron Positron Storage Ring). Elles sont à gradient quasi-constant (donc à vitesse de groupe décroissante) fonctionnent en mode 2  / 3 et sont longues de 4.5 m. En les alimentant avec une puissance HF de 25 MW à l’entrée, le champ accélérateur moyen sera de l’ordre de 17 MV/m, soit un gain d’énergie de 76 MeV par section.

3- Système HF (Hyper-Fréquence)

Rappel : le système HF doit fournir la puissance nécessaire aux sections (de compression et d’accélération) mais aussi à la cavité du canon HF, et au démarrage à la cavité déflectrice. Le tableau suivant fournit les spécifications de puissance des différents éléments.
Cavité canon HF 10 MW
Section 1 de compression 20 MW
Sections 2-3 accélératrices 2 x 25 MW
Cavité déflectrice 6 MW
 
Moyens expérimentaux

Démarrage de l’installation de CALIFES dans le Hall CLEX en Juillet 2007

4- Diagnostiques faisceaux


BPM : mesureur de position du faisceau par rapport à l’axe. Les 6 BPMs et l’électronique associée sont en cours de réalisation et devraient être livrés à Saclay courant Mai 2007. Ils seront installés mécaniquement au CERN en Sept/Oct 2007.
VPM : mesure de l’émittance du faisceau. Etude et tests de la ligne optique en cours au SEDI.
RF Pick up : mesure de la longueur des paquets (analyse spectrale d’une impulsion très brève) --> étude en cours au SACM.
Cavité déflectrice : mesure de la longueur des paquets, elle est déjà disponible au CERN. Cette cavité sera principalement utilisée au début du commissioning.
Beam Charge Monitor : mesure de la charge des paquets.

5- Eléments magnétiques:

Le Dapnia fournira les éléments magnétiques nécessaires à la focalisation, le dipôle du spectromètre et les éléments de correction. Les alimentations seront définies par le Dapnia et seront fournies par le Cern. Il est aussi en charge de la Mécanique de supportage de la ligne CALIFES, ainsi que de l'alignement.

6- Services CALIFES:

Un certain nombre de services sont à la charge du DAPNIA, en collaboration avec les équipes techniques du CERN : Vide, Hydraulique, l’Alignement, Câbles Instrumentation et câbles éléments magnétiques, les Alimentations système HF et éléments magnétiques, le Contrôle Commande, et l’installation des guides d’onde.
 

Maj : 19/06/2007 (1646)

 

Retour en haut