Pleine puissance pour le premier module du Linac4

Depuis la semaine dernière, la première des 23 structures accélératrices du Linac 4 subit des tests à haute puissance. Même s’il s’agit d’un prototype, cette structure doit être la première des 12 cavités PIMS à être installées dans le tunnel du Linac 4 et elle a été entièrement conçue, développée et construite au CERN.
 

 

Le nouveau Linac4 possède quatre types différents de structures accélératrices ; parmi elles, les structures en mode PI (PIMS), situées en bout de chaîne, sont destinées à accélérer les protons jusqu’à 160 MeV. « Les structures PIMS n’ont jamais été utilisées auparavant pour accélérer des protons, explique Frank Gerigk, l’ingénieur responsable des structures accélératrices du Linac4. Au LEP, elles étaient utilisées pour accélérer les électrons ; nous les avons modifiées et avons amélioré plusieurs fonctions techniques afin de les adapter aux protons ».

Le premier prototype a entièrement été fabriqué dans l’atelier du CERN. En raison de la taille des pièces, il a été difficile d’atteindre et de maintenir les tolérances requises durant les opérations de fraisage et d’usinage de haute précision. L’assemblage final des pièces a été réalisé au moyen de la machine de soudage par faisceau d’électrons et toute une série de tests a été nécessaire pour élaborer une procédure de soudage appropriée. « Actuellement, le Linac4 occupe une grande partie des activités de l’atelier, indique Gilles Favre, qui coordonne la fabrication dans l’atelier. Nous ne travaillons pas seulement sur les PIMS ; en effet, nous construisons également le RFQ et nous développons des prototypes pour les autres structures, ainsi que de nombreux équipements auxiliaires destinés aux cavités ».

La semaine dernière, le premier module PIMS a été mis en conditionnement à haute puissance, ce qui a permis de commencer à évaluer son comportement dans les conditions de fonctionnement nominales du Linac4, c’est-à-dire à une puissance de crête de 1 MWatt, pulsée à une fréquence de répétition de 2 Hz. « Jusqu’ici, la cavité se comporte comme prévu, ce qui atteste de la réussite des travaux de conception réalisés par tous les groupes au CERN ayant participé à la conception et à la construction », souligne Frank Gerigk. Les tests permettent de valider la conception avant la construction des 12 autres modules, qui commencera au début de l'année prochaine et qui sera réalisée dans le cadre d'une collaboration avec l'Institut Soltan d’études nucléaires de Swierk (Pologne) et le Forschungszentrum Jülich (Allemagne).

Le module PIMS est plus qu’un simple prototype, car il sera en fait installé dans le tunnel du Linac4. Les autres modules seront livrés au CERN au cours des deux prochaines années. Avant d’être installés à leur emplacement définitif, ils seront soumis à des tests à haute puissance dans le bâtiment SM18, où une zone destinée spécialement aux tests est en train d’être aménagée.

  

par Francesco Poppi