Un an et demi après la livraison du cryomodule prototype (CM00) à ESS, le premier cryomodule medium beta de série (CM01) vient à son tour d’arriver sur le site d’ESS. Celui-ci a quitté le CEA le 22 septembre 2020 pour un voyage de deux jours vers Lund en Suède. Les équipes de l’Irfu avaient au préalable validé les performances RF et cryogéniques de ce cryomodule. Il sera à nouveau testé sur le banc de test de ESS avant d’intégrer sa position finale dans le tunnel de l’accélérateur. C’est une première étape. A partir de l’année prochaine, ESS recevra ainsi en moyenne un cryomodule par mois pendant 3 ans.
En aval du RFQ (quadripôle radiofréquence), le faisceau est accéléré par d’autres cavités adaptées à la célérité croissante des particules qui évoluent le long du LINAC. Les 30 cryomodules à cavités elliptiques, 9 medium beta et 21 haut beta, sont les contributions les plus importantes de l’Irfu.
Le terme beta (β= v/c) indique la vitesse des faisceaux de protons comparée à la vitesse de la lumière ; les cavités medium beta ont un β de 0,67 (pour les énergies entre 216 et 571 MeV) et les cavités haut beta ont un β de 0,86 (énergies entre 571 MeV et 2,0 GeV).
Chargement du cryomodule CM01 dans son container
Les 30 cryomodules sont intégrés à Saclay sous la responsabilité de l'Irfu par l’opérateur industriel B&S sur le plateau technique d’assemblage, appelé "Village ESS", composé d’une chaîne de 6 stations de montage successives. Six d'entre eux (les 3 premiers medium beta CM01, 02, 03 et les 3 premiers haut beta CM31, 32 et 33) sont testés à pleine puissance (1,1 MW) à l'Irfu.
L'assemblage d'un cryomodule (6,6 mètres de long et 5,5 tonnes) concerne 11 000 pièces et mobilise douze personnes côté B&S avec le support d'une équipe Irfu (DACM et DIS).
L'assemblage de CM01 s'est étalé sur une bonne année (assemblage + test); la cadence d'intégration (sans test) prévue est de 1 cryomodule par mois et de 1 cryomodule en 3 mois pour ceux testés en puissance.
Le chargement au CEA (les 2 photos de gauche), le départ vers Lund en camion, et le cryomodule en cours de reception à Lund (photo de droite). Il sera ensuite testé de nouveau en puissance avant son installation sur la ligne faisceau
En savoir plus sur le projet ESS
Contact: Christophe Mayri
• Physique et technologie des accélérateurs › Instrumentations et développements pour les accélérateurs Plateformes technologiques › Plateforme de développement, d’intégration et de test pour les accélérateurs et les aimants supraconducteurs : le Synergium
• Le Département d'Électronique des Détecteurs et d'Informatique pour la Physique (DEDIP) • Le Département des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme (DACM)
• Laboratoire d'étude mécanique et d'intégration des détecteurs (LEMID) • Laboratoire d'intégration des systèmes électroniquesde traitement et d'acquisition (LISETA) • Laboratoire des systèmes de détection (LASYD) • Laboratoire d’intégration et de développement des cavités et des cryomodules (LiDC2) • Laboratoire de cryogénie et des stations d’essais (LCSE) • Laboratoire d’'études et de développements pour les accélérateurs (Léda)
