Les tests commencent pour le Linac4

Le 3 août dernier, le module quadripôle à radiofréquence (RFQ) du Linac4 a été installé sur le banc d’essai de l’accélérateur au bâtiment 152. Il y demeurera presque une année ; l'accélérateur linéaire entre en effet dans la phase d'assemblage et de tests.

L'assemblage final est effectué en vue de l'installation dans le bâtiment 152. 

Pendant le deuxième long arrêt (LS2), le Linac4 remplacera l'actuel accélérateur linéaire Linac2 en tant que premier maillon de la chaîne d’accélérateurs du LHC. Il transmettra au synchrotron injecteur du PS des particules à 160 MeV, une énergie plus de trois fois supérieure à celle fournie par le Linac2. Mais avant que l’équipe travaillant sur les accélérateurs ne puisse sabrer le champagne, les différents éléments du Linac4 seront testés et testés à nouveau sur différentes installations du CERN.

« Les premiers tests du Linac4 sont en cours, à commencer par le RFQ, construit par le CERN, explique Carlo Rossi, physicien dans le groupe RF du département BE et coordinateur du projet RFQ. C’est un module extrêmement impressionnant. Il ne mesure que 3 mètres de long, mais il peut faire passer le faisceau de 45 keV à 3 MeV – l’énergie idéale pour l’injection dans un accélérateur. » Le RFQ sera capable d’accélérer des protons comme des ions d'hydrogène directement depuis la source. Il permettra aussi la mise en paquets du faisceau, nécessaire pour une accélération plus en aval, et assurera la focalisation longitudinale et transversale, définissant ainsi les caractéristiques et la qualité du faisceau sur toute la chaîne d’accélérateurs.

Le module RFQ est débarqué en vue de son installation dans la ligne de test du Linac4.

L’équipe du Linac4 prépare actuellement le module pour le réglage de la radiofréquence ; il s’agit d’étalonner les champs électromagnétiques du module pour reproduire le modèle précis défini par l’équipe travaillant sur la dynamique des faisceaux. Parallèlement, la source d’ions qui fournira les particules à l’accélérateur est en train d’être installée et connectée au module. En octobre, quand ces deux opérations auront été effectuées, l’équipe commencera à tester le RFQ et la future ligne de transport avec faisceau.

Ces tests viendront conclure plus de trois ans de travail sur le module RFQ, dont tout le processus d’usinage s’est déroulé au CERN. « Les RFQ sont vraiment particuliers : ce sont des modules très délicats, très sensibles, explique Serge Mathot, physicien au département Ingénierie (EN). Leur construction représente toujours un défi. La difficulté principale tient aux tolérances mécaniques ; c’est-à-dire qu’il faut s’assurer de la taille du module avec une précision de quelques dizaines de microns. » La construction complexe du RFQ du Linac4 a fait l'objet d'un article dans un numéro précédent du Bulletin (n° 21-22/2010).

Les tests locaux avec faisceau devraient être terminés à la mi-2013, puis ce sera l’installation définitive du RFQ et de la ligne dans le nouveau tunnel du Linac4. Ils y seront connectés aux autres modules d’accélération du Linac4, parmi lesquels le linac à tubes de glissement (DTL) Alvarez, un linac à tubes de glissement à cavités couplées (CCDTL) et une structure en mode Pi (PIMS), qui sont encore tous en construction dans différents endroits en Europe.

par Katarina Anthony