GRANIT Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu

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1 GRANIT Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu
29 Novembre 2018

2 Sommaire Rappels Les problèmes fin 2015 Volume UCN Extraction
La cryo-Source Contrôle commande Spectromètre Les transitions résonnantes Ressources Perspectives Bilan Conclusion Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

3 Rappels 1/2 Réacteur ILL Niveau C Monochromateur Salle Blanche
Zone expérimentale GRANIT Faisceau Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

4 Bride entrée de chamber à vide
Rappel 2/2 Salle Blanche Spectromètre Neutrons Beam Cryostat Source Cryostat Volume UCN Vanne UCN Guide Extraction Ensemble de transport Miroir de transport Miroir d’extraction Volume de stockage Mur de salle blanche Bride entrée de chamber à vide Ecran 4 K Ecran 77 K La Cryo-source productrice d’UCN dans un volume d’4He superfluide refroidi à 0,7K. L’extraction qui permet le transport d’UCN du volume de production jusqu’au spectromètre GRANIT. Le spectromètre GRANIT : Un ensemble optique constitué de miroirs et d’absorbeurs installé sur une table en marbre à l’intérieur de la chambre à vide. L’infrastructure incluant la zone d’implantation de GRANIT, la salle propre, les protections biologiques de la zone de travail et les guides de neutrons conduisant les neutrons rapides depuis le réacteur jusqu’à la source. Le contrôle commande de l’instrument. Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

5 La situation fin 2015 Performances du volume UCN et de l’extraction insuffisantes. Faible temps de stockage Peu d’UCN produits Chauffage infrarouge du bain d’4He Besoin de fermer la vanne UCN Cycle utile 40-50% Alignement optique du spectromètre Difficultés d’alignement - Accessibilité Conservation des réglages au cours du temps Fonctionnement peu fiable du cryostat Gels récurrents de la circulation 3He. Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

6 Volume UCN Mauvaises performances du volume UCN
Remplacement du volume en oxyde de Béryllium par un volume en acier Inoxydable ou en saphir. Les 2 solutions ont été étudiées, les 2 ont été abandonnées Faisabilité technique Coût important. Application de graisse de Fomblin à l’intérieur du volume Solution retenue Démontage complet du volume UCN Inspection et nettoyage Application d’une couche de graisse de Fomblin d’une centaine de microns Extension de la solution à l’ensemble de l’extraction Démontage de l’extraction, application huile ou graisse de Fomblin Ballonnet type catheter. Stainless steel converter Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

7 Extraction Solution pour réduire le chauffage infrarouge.
Système de 2 fenêtres en germanium recouvertes de DLC Etude et définition faites. Resté en suspens. Ajout d’un tissu maillé (25µ) en inox (mesh) d’un pas permettant le passage des UCN à 50% mais stoppant la quasi totalité des radiations 300K. Réalisation simple Installation en place depuis 2017 ajout d’un système de réchauffage localisé Fonctionnement vanne ouverte possible 100% cycle utile Germanium windows 300K radiation UCN Mesh Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

8 Amélioration des performances
Temps de stockage de 16s en 2015 à 80s en 2018 Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

9 Cryo-Source Gels récurrents du circuit 3He après une dizaine de jours de fonctionnement.  Réchauffage obligatoire  nombreux jours perdus Démontage complet du cryostat Suppression du piège en poral et de 2 ou 3 autres trucs Ajout d’un piège à ailettes Remontage et tests Tests de fuite à 10-9 mbar.l/s sur tout le circuit 3He Ajout d’un piège « Getters » à l’entrée du cryostat Installation d’une vanne Pilotable à distance à l’entrée de la superfuite. augmentation sensible de la durée max mais on ne peut pas fonctionner au-delà de 15 jours. Nous avons épuisé les pistes possibles pour résoudre ce problème hors remplacement complet du circuit 3He ce qui n’est pas envisageable pour les services techniques du LPSC Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

10 Spectromètre Utilisation dés 2015 de 2 têtes lasers de résolution 1µm
Amélioration considérable de la qualité d’alignement mais restait un problème de répétabilité.  Guidage des têtes lasers avec un boitier de roulements pré-contraints. Perte des réglages dans le temps. Déplacement de l’ensemble optique lors de la mise sous vide et de la remise à la PA. Déformation de la face d’entrée de la chambre à vide Modification de la liaison du volume de stockage avec le guide d’extraction. Nouvelle conception de l’ensemble support optique Meilleure accessibilité Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

11 Alignement optimal de l’ensemble optique
Spectromètre Réglage de la hauteur de marche Conception et installation d’un système de déplacement pneumatique des têtes lasers Développement d’une application Labview pour la mesure de la hauteur de marche Résolution hauteur de marche à ± 2 µm Efficacité de l’absorbeur Impossible de positionner l’absorbeur à moins de 25 microns du miroir de transport. Rugosité de la surface des miroirs.  Ecrêtage manuel par rodage et dépôt de Gadolinium Alignement optimal de l’ensemble optique Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

12 Contrôle Commande Applications dispersées sur plusieurs PC de contrôle. Soft de pilotage des inclinomètres inutilisable. Automatisation des cycles de mesures rudimentaire Regroupement de toutes les applis sur un seul PC de contrôle Réécriture du soft de pilotage des inclinomètres Programmation des cycles de mesure inclue dans le contrôle de l’instrument Tout est pilotable à distance (Smartphone) Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

13 Transitions résonnantes
Installation sur site du système de refroidissement des transitions résonnantes Installation d’un automate de sécurité. Contrôle des températures Installation des transitions résonantes dans la chambre à vide Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

14 Ressources humaines Comme prévu la consommation des ressources techniques a diminué De 2,8 ETP en 2014 à 0,4 en 2018 Service mécanique : de 450 jours travaillés en 2014 à 72,5 en 2018 Stabilité en 2019 Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

15 Le retour de Rascar Capac
Le 29 avril 2016à 10 jours du démarrage du cycle réacteur crash de la pompe 3He Fonctionnement provisoire avec un banc de pompage Achat et installation d’une nouvelle pompe. Décollement d’un élément du diffuseur. Fonctionnement avec les 2/3 du diffuseur Réparation possible mais pas le bon moment. Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

16 Perspectives On s’engage à ne pas augmenter l’implication des personnels techniques en 2019 Aucun développement technique nouveau en 2019. Assurer le suivi technique de l’instrument. Nécessité de réactivité. Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

17 Le bilan Très gros progrès sur le spectromètre
La source atteint régulièrement 0,65K Flux d’3He est constant pendant 15 jours en continu mais on ne sait pas faire mieux. Le pilotage se fait à partir d’un seul poste de travail. Tout est pilotable à distance. Des taux de comptage des UCN jamais atteint sur GRANIT. Les transitions résonnantes sont opérationnelles. Le système marche…..mais pas aussi longtemps qu’on aimerait Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

18 CONCLUSION GRANIT EST EN CONFIGURATION NOMINALE
Prêt pour une année supplémentaire Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu 29 Novembre 2018

19 Conseil Scientifique – GRANIT – Aspects Techniques / F.Vezzu
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