Cryomodules A et B SPIRAL 2 Résultats des tests Etat des lieux

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1 Cryomodules A et B SPIRAL 2 Résultats des tests Etat des lieux
Journées accélérateurs Roscoff 2011 Cryomodules A et B SPIRAL 2 Résultats des tests Etat des lieux Pierre BOSLAND (CEA/DSM/IRFU) Guillaume OLRY (CNRS/IN2P3/IPN ORSAY) Pour les équipes cryomodules A and B

2 26 Coupleurs de puissance
Température: 4.5 K Fréquence : 88 MHz Eacc max : 6.5 MV/m Ligne de transfert cryogénique Le LINAC supraconducteur ~ 35 m CMA10 CMA11 CMA12 CMB0 CMB1 7 cryomodules B 14 cavités b = 0,12 IPNO 12 cryomodules A 12 cavités b = 0,07 IRFU maille 1940 mm maille 1190 mm 26 Coupleurs de puissance LPSC

3 Coupleurs de puissance
Les cryomodules Cavités Systèmes d'accord en fréquence Coupleurs de puissance Pmax = 20 kW Cryomodule A b = 0.07 Cryomodule B b = 0.12

4 Les cavités Quart d’onde
Niobium massif supraconducteur h ~ 1 m pour F = 88 MHz f [MHz] 88.05 opt 0.07 0.12 Epk/Ea 5.36 4.76 Bpk/Ea [mT/MV/m] 8.70 9.35 r/Q [] 599 515 6.5 MV/m & opt 1.55 2.66 Lacc [m] 0.24 0.41  Tube faisceau [mm] 38 44 Cavité b =0.12 à fond soudé Cavité b =0.07 à fond démontable

5 Déroulement des opérations de réalisation et de tests d’un cryomodule
Fabrication des cavités Fabrication des cryomodules Tests de validation des cavités en cryostat vertical Intégration mécanique des cryomodules Tests de validation des cryomodules Livraison au GANIL et installation

6 Préparations pour la validation des cavités
Traitement chimique (~150 µm enlevé) rinçage 100 bars en salle blanche (ISO4) Cavité montée sur l’insert de tests en cryostat vertical

7 Encore au moins13 tests à effectuer
Cavités B Toutes validées Certains problèmes empêchent de valider complètement beaucoup de nos cavités: fuites sur les joints du fond démontable Encore au moins13 tests à effectuer ~ 50% de pertes en moins après un étuvage à 120°C

8 Assemblage des cryomodules
CMB CMA CMA CMA Insertion des cavités l’enceinte à vide en salle blanche Rinçage HPR en salle blanche Montage du coupleur sur la cavité CMB CMA CMB Poursuite de l’assemblage hors salle blanche

9 Résultats des tests en puissance RF des cryomodules
CMA1: Eacc max 7.8 MV/m (8.5 MV/m en CV) CMA4: Eacc max 5.9 MV/m (11 MV/m en CV) CMB1 : Eacc max 4.4 MV/m (8.9 en CV) & 5.1 MV/m (8.7 en CV) CMB2 : Eacc max 5.2 MV/m (10.4 en CV) & 8.4 MV/m (10.4 en CV) CMB3 : Eacc max 3.9 MV/m (10.0 en CV) & 6.7 MV/m (10.3 en CV) Qualité des vides: OK Conditionnement RF des coupleurs OK à chaud et à froid Pertes cryogéniques statiques: OK CMA: 4.5 W et 6.2 W CMB: ~15 W Cavités pas aux specs  quenchs et pertes dynamiques RF Emission d’électrons très importante de 5 à > 100 mSv/h Jeux mécaniques dans le système d’accord pour les CMB Très fortes émission électronique par effet de champ Pollution de la cavité (poussières ou autres)

10 Notre priorité: Trouver la source de la pollution des cavités une fois montées dans leur cryomodule Pièces incriminées connectées directement au vide de la cavité: Soufflets 4K-300K Soufflet de liaison des cavités B Plongeur des cavités B Deux vannes faisceau Pickup de mesure RF Coupleur de puissance Manchette de pompage du coupleur Jauges à vide et vanne du circuit de pompage

11 Pièces incriminées connectées directement au vide de la cavité:
Soufflets 4K-300K Soufflet de liaison des cavités B Plongeur des cavités B Deux vannes faisceau Pickup de mesure RF Coupleur de puissance Manchette de pompage du coupleur Jauges à vide et vanne du circuit de pompage Comptage particulaire en salle blanche

12 Pièces incriminées connectées directement au vide de la cavité:
Soufflets 4K-300K Soufflet de liaison des cavités B Plongeur des cavités B Deux vannes faisceau Pickup de mesure RF Coupleur de puissance Manchette de pompage du coupleur Jauges à vide et vanne du circuit de pompage Taille particule 0.3 µ 0.5 µ 1 µ 5 µ 10 µ 25 µ Nbre 193796 75029 16521 244 89 58 24 heures après 15678 5530 1514 122 13 3éme prélévement 3706 1205 408 54 5

13 Actions en cours: Prochain cryomodule assemblé sans coupleur de puissance (antenne de test b=1) Analyse de préparation des éléments contaminés Définition de nouveaux critères d’acceptation des pièces avant montage sur les cavités: contrôle systématique par comptage de particules en salle blanche. MERCI POUR VOTRE ATTENTION