Schéma d'un cryomodule
La partie haute énergie de l’accélérateur linéaire de SPIRAL2 (nouvel accélérateur pour 2012 du GANIL1) comprend deux familles de cavités supraconductrices. Le service des Accélérateurs, de Cryogénie et de Magnétisme de l’Irfu est en charge de la série de douze cryomodules2 du premier type qui sera installée juste en sortie de l’injecteur.
Le 8 décembre 2008, les tests en puissance du cryomodule de qualification ont été effectués avec succès : la cavité a atteint un gradient accélérateur de 10.3 MV/m (Millions de Volts par mètre), bien supérieur à la valeur spécifiée de 6.5 MV/m.
Les principaux enjeux à relever sont les gradients accélérateurs élevés pour ces cavités (Eacc > 6.5 MV/m), le transfert de la puissance RF au faisceau via le coupleur de puissance (Pmax=10 kW) et la compacité le long de l’axe faisceau. Lors de ces tests de qualification, la consommation statique dans l’hélium liquide à 4K a été mesurée à 7W et est conforme aux estimations. Cependant, lorsque la puissance RF a été envoyée dans la cavité, celle-ci a généré des dissipations supérieures à la valeur maximum spécifiée (10W).
Le défaut de cette cavité était connu avant ce test. Il ne remet pas en cause la validation du cryomodule et son utilisation future sur l’accélérateur de SPIRAL2.
Le cryomodule de qualification complet, prêt à être testé sur la plateforme SUPRATECH à Saclay.
L’accélérateur Spiral2 qui viendra compléter les installations du GANIL en 2012, ouvrira un nouvel horizon pour les recherches sur les propriétés nucléaires. Il permettra de produire de nouveaux faisceaux d’ions stables ou radioactifs avec des intensités accrues par rapport aux faisceaux actuels et offrira un domaine beaucoup plus vaste d'ions radioactifs.
Les équipes de l’IRFU participent à la collaboration SPIRAL2 avec les équipes du GANIL et des laboratoires du CNRS/IN2P3.
Après la phase de conception menée à l’Irfu, les pièces du cryomodule ont été fabriquées par des industriels. Puis elles ont été assemblées à Saclay, pour former un ensemble avec le coupleur de puissance fourni par le Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie de Grenoble (IN2P3/LPSC) la boîte de distribution cryogénique livrée par l’Institut de Physique Nucléaire d’Orsay (IN2P3/IPNO) et l’amplificateur radio-fréquence (RF) développé par le groupe RF du Ganil.
1) Grand Accélérateur National d'Ions Lourds
2) Chaque cryomodule comprend une cavité accélératrice et ses systèmes associés
• Physique et technologie des accélérateurs Structure de la matière nucléaire
• Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers (Irfu) • pas de titre • Le Département d'Ingénierie des Systèmes (DIS) • Le Département de Physique Nucléaire (DPhN) • Le Département des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme (DACM)
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Dernière mise à jour : 21-11-2024
