Département des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme

Ganil met en service son nouvel accélérateur linéaire supraconducteur (Linac – Figure 1). Cette accélérateur de forte puissance dote le Ganil de nouvelles possibilités en terme de faisceaux au service de la recherche en physique nucléaire. En fournissant des faisceaux d'une intensité allant jusqu'à 5 mA (3x1016 particules par seconde) le Linac de la nouvelle installation Spiral2 (Système de Production d’Ions Radioactifs en Ligne de 2de génération) permettra aux différents programmes scientifiques et techniques du Ganil de franchir de nouvelles frontières. 

Suite à l’autorisation de mise en service de Spiral2 délivrée par l’Autorité de Sureté Nucléaire (ASN) le 8 juillet 2019, de nombreuses étapes cruciales se sont enchainées avec succès en fin d’année 2019, avec notamment un premier faisceau de protons accéléré à 33 MeV, l’énergie nominale par l’accélérateur linéaire de Spiral2 (Linac) et une première expérience test dans la salle expérimentale Neutron For Science (NFS). Ces premiers résultats de 2019 sont très prometteurs.

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.

La procédure et les outillages d’assemblage des tronçons de la cavité RFQ du projet Spiral2 ont été validés à Saclay. Les deux tronçons ont été assemblés avec succès, permettant ainsi de valider l’obtention de la précision drastique requise pour les aligner ainsi que le niveau d’étanchéité necessaire pour y faire régner l’ultra vide. Les tronçons ont été démontés et sont prêts à être expédiés au GANIL où le montage final va débuter le 8 septembre.

 L’injecteur d’ions légers assemblé à Saclay a fourni jusqu’à 5 mA de protons et de deutérons, en mode continu ou pulsé, qui sont destinés à être injectés dans la cavité RFQ (Radio Frequency Quadrupole) de Spiral2, à Caen. La construction de l’injecteur a été réalisée par étapes successives, étalées sur deux ans, de sorte que soient mesurées les caractéristiques du faisceau à différentes positions de la « ligne ».

La source d'ions légers (protons et deutons) du projet SPIRAL2 a délivré mi mars 2010 son premier faisceau d'ions hydrogène. Ce résultat a été obtenu sur l'installation de test des lignes basse énergie à Saclay et marque son début officiel d'activité. Quinze mètres de lignes de l'accélérateur seront ainsi assemblés puis testés dans une casemate par l'Irfu avant d'être installés à Ganil en 2011.

Le projet CHyMENE (Cible d'Hydrogène Mince pour l'Etude des Noyaux Exotiques) a le but ambitieux de produire une cible mince d'hydrogène pur sans conteneur adaptée aux expériences utilisant des faisceaux d'ions lourds de basse énergie prévus avec SPIRAL2.   Une équipe de l'Irfu (SPhN et SACM) et de l'Inac/SBT utilisant des techniques cryogéniques vient de produire avec succès un ruban d'hydrogène solide de 100 µm d'épaisseur. Cette cible sera bientôt testée sous faisceau. Une première mondiale.

    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.