Département des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme

L’European Spallation Source (ESS), la source de neutrons la plus puissante au monde, se dote d’une structure légale pour faciliter la coopération entre ses 15 partenaires européens. Au titre de l’engagement de la France, le CNRS et le CEA participent à sa construction, l’achèvement de l'accélérateur en 2019 permettra la production des premiers faisceaux de neutrons. L'Irfu et l'IPN d'Orsay   contribuent à la conception et à la construction de plusieurs lots de l’accélérateur linéaire de protons.

Le communiqué de presse

En novembre, les pièces du puzzle de l'aimant du projet Iseult s'assemblent. Le 6 novembre, à Belfort au sein des usines Alstom, a eu lieu l'assemblage délicat de la structure soutenant les aimants de blindage (30 tonnes) autour de l'aimant principal (80 tonnes). Ces deux grosses pièces consituent l'enceinte hélium qui sera alimentée par son satellite cryogénique. Cette dernière pièce a été installée le 16 novembre dans la salle qui hébergera l'aimant à Neurospin. Un ensemble complexe pour assurer un fonctionnement  sous champ 24h/24h avec un automate haute fiabilité est dès à présent en cours d'intégration et de test.

L'arrivée de l'aimant à Neurospin est prévu pour le printemps 2016 après 40 jours de voyage, véritable périple pour ce colis de 130 tonnes qui utilisera 3 modes de transport: camion, péniche et bateau.

Les noyaux « exotiques » lancent le défi d’une description universelle de la structure nucléaire et soulèvent la question de l’origine de l’évolution de la structure en couches de noyaux. Une équipe de l’Irfu a développé le projet MINOS (Magic Number Off Stability) visant à répondre à ces questions. Un programme de physique a été établi en collaboration avec des équipes japonaises de RIKEN dont le RIBF (Radioactive Isotope Beam Factory) est l’accélérateur le plus performant mondialement pour produire des noyaux riches en neutrons à des énergies intermédiaires de plusieurs centaines de MeV. Les expériences avec le détecteur MINOS ont débutées en 2014 et leurs premiers résultats viennent d’être publiés dans Physical Review Letters couronnant 5 années d’efforts et ouvrant la voie à une moisson de résultats passionnants dans les années à venir.

12 cryomodules, consitutés chacun d'une cavité accélératrice en matériau supraconducteur et de son systéme de cryogénie, sont désormais en cours d’installation sur l’accélérateur linéaire de particules  Spiral2 au Ganil (Caen).

Entre sprint et marathon, l’équipée constituée de 60 collaborateurs du SEDI, SACM et SIS, ont mené ce projet commencé en 2005, de sa conception à sa phase de qualification après assemblage. Sur la ligne d’arrivée, 12 cryomodules en tous points conformes au cahier des charges : champ accélérateur supérieur à 6.5 MV/m pour des pertes thermiques inférieures à 21.5W. Leur mise en en froid est prévue au premier semestre 2016, année de mise en service de Spiral2. Ce dernier permettra de produire des ions radioactifs accélérés, afin d’étudier la structure nucléaire des ions exotiques.

Le dipôle supraconducteur de grande acceptance R3B-Glad est destiné à l’analyse des réactions de faisceaux d’ions lourds radioactifs relativistes et sera installé sur le futur accélérateur FAIR (GSI). Il a été conçu à l’Irfu entre 2005 et 2008; les ingénieurs et techniciens de l’institut avaient aussi la responsabilité de tester ses performances à sa température de fonctionnement à 4,5 K. Après plus de 18 mois d'essais, l’aimant a atteint son courant nominal en décembre 2013. En 2014, ce gros papillon de 22 tonnes a été installé dans son habitacle : un cryostat de 37 tonnes. L’ensemble de 59 tonnes a rejoint l’accélérateur de GSI début novembre 2015, pour sa réception en 2016 et ses premières expériences en 2017.