Cryostat horizontal pour tests de cavité

Cylindrical cryostat CRYHOLAB with its rectangular satellite

Contexte

Tests de caractérisation RF à haute puissance de cavités supraconductrices équipées de leurs coupleur et système de réglage, à faible température jusqu'à 1.8 K, dans des conditions proches de leur utilisation finale dans un accélérateur.

Un cryostat horizontal cylindrique (CRYHOLAB) protégé contre le champ magnétique terrestre permet de caractériser complètement les cavités supraconductrices alimentées en haute puissance RF (budget thermique, désaccord engendré par la force de Lorentz, microphonies, etc.). Ses dimensions sont de l = 1.5 m de long et Φ = 0.7 m de diamètre. Un satellite de dimensions l = 1.7 m de long, w = 0.8 m de large et h = 0.7 m de haut peut être ajouté dans le cas où la cavité ne rentre pas dans le cylindre.

Moyens techniques

Refroidissement à l'hélium liquide: une unité réfrigérante principale qui fournit jusqu'à 30 l/h au cryostat horizontal et assure l’approvisionnement en hélium à 4.2 K ou 1.8 K en pompant sur le bain d'hélium.
Plateforme RF haute puissance équipée de:
- deux klystrons (P_Pic = 1.1 MW, f = 704 MHz) qui fournissent des impulsions de durée T ≤ 3.6 ms à f = 14 Hz,
- un klystron (P_Pic = 2 MW, f = 1.3 GHz), fournissant des impulsions de durée T ≤ 1 ms à f = 10 Hz,
- possibilité d'installer une source RF fournie par le client.

La chaîne complète de contrôle et sécurité RF est fournie pour les sources d'alimentation existantes.

High power RF platform (704 MHz and 1.3 MHz)

Réalisations, projets associés

Qualification de cavités elliptiques prototypes entièrement équipées dans le cadre des projets XFEL, SPL et ESS
Qualification de la cavité demi-onde entièrement équipée du projet IFMIF.

Etapes techniques, expertise

Montage de la cavité équipée de son système d’accord dans le cryostat horizontal,
Montage du coupleur de puissance dans la cavité, raccordement aux lignes de pompage et aux lignes d'alimentation RF,
Contrôles de fuite et vérifications à faible puissance RF et température ambiante,
Refroidissement à 4.2 et / ou 1.8 K, avec des rampes rapides (3 K / min) de 150 à 50 K,
Contrôle de la fréquence de la cavité, de la rampe de champ dans la cavité en injectant une puissance RF croissante et mesure simultanée du facteur de qualité déduit de Pi, Pt, Pref.
Contrôle des capacités du système d’accord en termes de gamme de fréquence, hystérésis, etc.

Cylindrical cryostat CRYHOLAB

Contact :

#3997 - Màj : 07/08/2017

Département des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme

Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers