Ensemble IPHI en cours d'installation dans les halls de l'installation 218 à Saclay
L’Injecteur de protons à haute intensité, Iphi, est un prototype de la partie basse énergie des accélérateurs de future génération à fort courant de protons : 100 mA accélérés jusqu’à 3 MeV. Iphi se compose d'une source de protons et de son transport de faisceau à basse énergie (95 keV), d'une cavité accélératrice de type RFQ portant l’énergie à 3 MeV et d'une ligne de diagnostics destinée à mesurer avec la plus grande précision possible toutes les caractéristiques essentielles du faisceau en sortie du RFQ. Parallèlement, un prototype de DTL (drift tube linac), cavité adaptée à l’accélération du faisceau issu du RFQ, a été développé. Le projet Iphi est réalisé en collaboration entre la Direction des sciences de la matière (DSM) du CEA, l'Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3) du CNRS et le Cern. A l’issue des essais prévus à partir de 2006 à Saclay, une partie de Iphi sera transférée au Cern et pourrait à terme être intégrée à l’injecteur du SPL (Superconducting proton linac).
Objectifs:
La maîtrise des technologies et des concepts de pilotage de la nouvelle génération d'accélérateurs forte puissance (réacteurs hybrides, transmutation, IFMIF, sources de spallation, ions radioactifs, usines à muons, neutrinos.
Le défi de l'expérience est de disposer de références technologiques, industrielles et expérimentales pour la conception des futurs linacs, de crédibiliser les projets à forte intensité de protons en s’assurant de notre capacité à fabriquer puis à exploiter une telle installation et en vérifiant la validité des calculs de la dynamique du faisceau : les performances du faisceau en sortie du RFQ (radio frequency quadrupole) sont fondamentales car elles conditionnent toute la structure du Linac.
Contribution du Dapnia
Les contributions
Direction projet, implantation générale, source SILHI, cavité RFQ et environnement, refroidissement, puissance RF, infrastructure/bâtiment
Les responsabilités
Coordination de l'ensemble des activités depuis la conception jusqu'a la mise en service et la conduite des essais de montée en puissance et de caractérisation du faisceau de protons.
Ampleur du projet
IPHI est un projet de recherche et développement qui aura demandé une dizaines depuis les études jusqu'à la mise en service prévue en 2008.
Contacts
maj : 07-09-2007 (793)
Production et manipulation des rayonnements 
Les accélérateurs de particules
Le service d'Ingénierie des Systèmes Le service des Accélérateurs, de Cryogénie et de Magnétisme
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Moyens d'investigation
Production, accélération et caractérisation d'un faisceau continu de protons de 100 mA à 3 MeV
Description technique
Source : type ECR protons, 95 keV, 140 mA mode CW
Cavité RFQ : 6 éléments de 1 m en cuivre CuC2 usinés dans la masse et brasés ; précision d’usinage +/- 1/100 mm
RFQ 3 MeV, 100 mA mode CW ; puissance cuivre ~ 1 MW, puissance faisceau 300 kW.
Spécificités
Extrême précision d'usinage et d'assemblage
Maintien des tolérances mécaniques de la cavité RFQ en présence de puissance ... Lire la suite » |
 | Le projet Iphi est réalisé en collaboration entre la Direction des sciences de la matière (DSM) du CEA, l'Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3) du CNRS et le Cern. L'IN2P3 est responsable de la conception, de la réalisation et de l'installation de la ligne de diagnotics et du bloc d'arrêt faisceau ainsi que de son fonctionnement, Le Cern prend en charge les opérations de brasage nécessaires à la réalisation des éléments du quadripôle radiofréquence. |
| Historique et principaux jalonsAoût 1998 Lettre Projet
Mars 2001 MoU CEA-IN2P3-CERN
2002 Tests en puissance au CERN du modèle chaud DTL
2002 fin de réalisation du 1er tronçon (SICN), 2003 installation et démarrage de SILHI sur le site IPHI 2004Avenant MoU CEA-IN2P3-CERN
2004: accord DSM/IN2P3 2007: démarrage du système de refroidissement
2007: démarrage de la chaine RF |
 | Energie/vitesseFaisceau continu de protons de 100 mA accélérés jusqu’à 3 MeV (puissance faisceau : 300 kW) Composition:Une source de protons et de son transport de faisceau à basse énergie (130 mA à 95 keV),
Une cavité accélératrice de type Quadriplôle Radiofréquence (RFQ) portant l'énergie à 3 MeV,
Une ligne de diagnostics permettant de caractériser le faisceau,
Un bloc d'arrêt capable d'absorber la puissance totale du faisceau.
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Publications
http://www-dapniai.cea.fr/Documentation/Publications/recherche_preprint.php
Conférences-workshops
Thèses
Dynamique de faisceaux intenses dans les RFQ - Romuald DUPERRIER, 7 juillet 2000.
Etude d'un profileur optique de faisceaux intenses de protons par absorption laser - Bruno POTTIN, 18 octobre 2001.
Etude théorique et expérimentale du réglage électromagnétique d'une cavité radio-fréquence quadripolaire accélératrice d'un faisceau intense d'ions - François SIMOENS, 20 septembre 2002.
Etude et optimisation d'un LINAC à tubes de glisseement pour ... Lire la suite » |
 | Banc d'Etude et de Test de Sources d'Ions Depuis près de dix ans, l'émergence de nombreux projets a incité le CEA et le CNRS à collaborer dans le domaine des accélérateurs fort courant, notamment par le développement d'un démonstrateur de basse énergie, l'injecteur de protons de haute intensité IPHI. Parmi ces projets, citons Spiral 2 (physique nucléaire) au GANIL et IFMIF (fusion) qui requièrent des faisceaux de deutons, FAIR (physique nucléaire) à GSI et MYRRHA (réacteur hybride) qui nécessitent des faisceaux de protons. D'autres projets, comme le SPL (injecteur LHC et source intense de neutrinos) au CERN et le projet ... Lire la suite » |
