Deux générations de klystrons réunies

Le Linac4, petit dernier des accélérateurs du Laboratoire, regorge de nouvelles technologies et d’innovations. Parmi la multitude d’éléments nouveaux, on trouve néanmoins des pièces familières, notamment onze klystrons qui appartenaient au LEP, ancien fleuron du CERN.

 

Vue du hall du Linac4. Les klystrons du LEP (au premier plan et au centre de l'image) sont entourés d'un blindage en plomb gris. (Image : Suitbert Ramberger).

L’accélérateur Linac4 est alimenté à la fois par de nouveaux klystrons dernier cri et par d’anciens klystrons du LEP. En fait, le premier module du linac à tubes de glissement (DTL) est alimenté entièrement par les anciens klystrons du LEP. Le dernier des modules du DTL vient d’être installé dans le tunnel du Linac4 ; l’accélérateur pourra donc bientôt atteindre 50 MeV, ce qui lui permettra de servir de machine de secours pour le Linac2 pendant quelques années, avant de prendre complètement le relais dans la chaîne d'accélérateurs du CERN.

La route a été longue pour en arriver là. Le Linac4 a été imaginé au début des années 2000, et sa conception a commencé avant la fin de l’ère du LEP. « Quand nous avons démonté le LEP, nous avons conservé 44 klystrons qui, nous le savions, pourraient être réintégrés dans d’autres projets, et avant tout dans le Linac4, explique Olivier Brunner, qui dirigeait l’équipe responsable du système radiofréquence haute puissance du LEP. Comme le Linac4 était encore à l'étude, la fréquence de ses klystrons a pu être choisie de manière à être la même que celle des klystrons du LEP. »

Dans l’intervalle, qui allait durer une dizaine d'années, les klystrons du LEP ont été maintenus sous vide et surveillés de près. Pendant ce temps, ils ont été modifiés de manière à s’adapter au fonctionnement par radiofréquence pulsée du Linac4 : « Les klystrons du LEP étaient conçus pour une machine avec une impulsion continue, explique Olivier Brunner, et nous avons donc dû les modifier pour un fonctionnement pulsé. Ils ont ensuite passé des essais haute tension et ont été revalidés, afin de pouvoir être installés dans le Linac4. »

Suitbert Ramberger, ingénieur de projet pour le DTL du Linac4, avec le troisième et dernier module du DTL. (Image : Stephan Russenschuck).

Tout comme les vieilles ampoules, les klystrons sont des consommables qui, après un certain temps, doivent être remplacés. L’équipe dispose de dix klystrons du LEP supplémentaires, disponibles en cas de besoin, qui seront validés une fois l’installation du Linac4 terminée. Cependant, une fois que tous les klystrons du LEP arriveront à la fin de leur durée de vie, ils seront remplacés par de nouveaux klystrons, un nouveau klystron en remplaçant deux anciens.

Et qu’en est-il des autres anciens klystrons du LEP ? La plupart d’entre eux sont partis vers divers endroits du monde, de la Chine à la Suède, en passant par la France. L’ère du LEP est peut-être finie, mais l’héritage de cette machine reste bien vivant !

Pour plus d’informations sur le Linac4 :

par Katarina Anthony