L’arrivée de la troisième dimension

Petit à petit, la section Intégration (EN/MEF) reconstruit virtuellement les différentes machines du CERN en trois dimensions. Grâce à ce travail à la fois minutieux et titanesque, ils pourront améliorer les accélérateurs actuels et préparer la conception des machines futures.

 

Représentation virtuelle du LHC

Le LHC est déjà entièrement reconstitué en trois dimensions : le tunnel bien sûr, les équipements machine, par exemple les aimants ou les chambres à vide, mais aussi l’ensemble des services : échelles à câbles, tuyauteries, contrôle d’accès, etc. À part la texture des matériaux et les couleurs, on s’y croirait ! Il en va de même pour le LINAC4. Le SPS, ISOLDE et tout le complexe du PS, lignes de transfert comprises, sont quant à eux en cours de modélisation. « La création de ces scènes 3D nous permettra de travailler dans un premier temps sur les améliorations des machines, notamment celles du LHC, puis, ultérieurement, sur la conception des prochains accélérateurs », explique Yvon Muttoni, responsable de la section en charge des intégrations de la chaîne des accélérateurs, du LINAC4 au LHC.

Des améliorations sont effectivement prévues pour le LHC dès l’année prochaine. Il faut donc réaliser les études de faisabilité en vue de l’installation de nouveaux équipements, en parallèle du fonctionnement de la machine. « Avec les scènes 3D, on a accès à une information très détaillée, comme dans la réalité, et on peut vérifier la possibilité d’insérer un nouvel équipement, poursuit Yvon. Cela permet d’organiser les interventions et de vérifier leur faisabilité sans attendre un arrêt technique pour descendre dans le tunnel prendre des mesures. »

C’est finalement la gestion de l’espace et des volumes qui est la problématique de l’équipe, car il y a peu de place dans le tunnel. Bien sûr, chaque élément occupe un volume, mais il faut aussi penser à la place nécessaire pour le transport des équipements et leur installation. « Par exemple, si on veut installer un nouvel élément dans l’accélérateur, il faut bien vérifier qu’il y ait le volume disponible à l’endroit où l’on souhaite le positionner, mais aussi l’espace nécessaire à son passage et sa mise en place entre les autres composants déjà installés. »

Quand une modification d’une machine est envisagée le service concerné contacte l’équipe d’Yvon : « Nous regardons comment cette amélioration est réalisable en l’incorporant dans les scènes 3D, décrit Yvon. Quand tous les services impactés par celle-ci ont validé la proposition virtuelle, la modification réelle est faite, lors d’un arrêt technique. » L’ensemble des collaborateurs consulte ces modifications pour validation via un site web, élaboré par l’équipe d’Intégration. Ce processus de validation garantit la cohérence du modèle 3D et sa mise à jour. « Le site web joue aussi un autre rôle : la conservation pérenne des données, ajoute Yvon. Il regroupe toute la documentation sur les différentes machines : modèles 3D, plans 2D, photos, etc. Pour certaines machines, la documentation avait disparu. Or, il est intéressant de pouvoir s’en inspirer pour la conception des futurs accélérateurs, notamment pour ne pas reproduire les erreurs du passé. »

En ce moment, Yvon et ses 7 collègues préparent, entre autres, une intervention sur le LHC pour 2012, car un nouveau type de collimateur devra être inséré dans l’accélérateur. « Il va falloir déplacer longitudinalement certains aimants de 4 mètres, annonce Yvon. Par conséquent, les jumpers - les jonctions cryogéniques - ne vont plus être en face ! Il va falloir ajouter une liaison cryogénique, mais avec une forme particulière, pour la faire passer entre les différents éléments. C’est ce qui nous saute aux yeux parce que nous sommes au début de l’étude, mais ce déplacement va probablement créer d’autres problèmes par rapport à d’autres équipements. C’est complexe mais très motivant ! »

 


Faites un voyage virtuel à l'intérieur du tunnel du LHC (images virtuelles réalisées en 2004) et poursuivez avec le nouveau LINAC 4 (images virtuelles réalisées en 2008)

 

par Alizée Dauvergne