Shunt de connexion à froid pour le détecteur Agata

Agata est un détecteur “nomade“ dont la vocation est d’être utilisé sur toutes les nouvelles installations européenne de physique nucléaire : Spiral 2, Fair, Eurisol .

Les 180 cristaux de germanium du détecteur Agata (Advanced gamma tracking array) seront regroupés dans 60 cryostats individuels qui disposeront chacun d’une réserve de quelques litres d’azote liquide. Ces cristaux ne supportent ni les vibrations ni les variations de température au point qu’il faut arrêter les mesures pendant les remplissages d’azote liquide. L’objectif du shunt de connexion est d’assurer la connexion-déconnexion à 77 K de ces cryostats individuels à une source de refroidissement silencieuse qui permettra au détecteur de fonctionner sans interruption. L’hélium est utilisé en caloporteur entre un bain d’azote liquide éloigné et les cristaux.

Shunt de connexion à froid pour le détecteur Agata

Vue du shunt Agata fermé et opérationnel, raccordé aux groupes de pompage par les tubes en avant plan et aux échangeurs refroidis, à droite. Le compresseur d’hélium et le bidon d’azote liquide sont en arrière-plan.

Entre 2007 et 2010, le dispositif a été réalisé et testé sur la boucle d’hélium réalisée par l’IPN (Institut de physique nucléaire) d’Orsay. Les premiers tests ont validé le fonctionnement thermique du shunt et de la connexion-déconnexion à 77 K sans réchauffer le cristal au-delà des limites de fonctionnement. Les deux campagnes de test suivantes ont démontré la possibilité d’un fonctionnement en continu du cristal sur une source froide déportée sans détériorer le cristal. Mais les résultats en résolution, bien qu’ayant beaucoup progressé au fils des améliorations apportées au système, n’ont pas encore atteint le niveau initial d’un cristal isolé sur un bain d’azote liquide. Étant très proches de cet objectif aujourd’hui, nous pensons refaire une dernière campagne de mesures d’ici la fin de l’année 2010 pour conclure sur ce procédé.

#2913 - Màj : 17/12/2013

Département de Physique Nucléaire

Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers