L4 BCC – PSB Injection Beam Distribution BIDIS & BISMV Mike Hourican TE/ABT/SE 09-12-2010.

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1 L4 BCC – PSB Injection Beam Distribution BIDIS & BISMV Mike Hourican TE/ABT/SE 09-12-2010

2 18-06-2008 W. Weterings - Booster Injection Workpackage Description 2 BI.DIS BI.DVT40 BI.DIS0 BI.DIS1 BI.DIS2 BI.DIS3 BI.DIS4 BI.SMV Proton Distributor BI.DIS and BI.DVT40 system of 5 pulsed magnets and a fixed field magnet kick slices of the beam to the different vertical positions at the vertical septum BI.SMV Transfer Line Vertical Septum BI.SMV & BI.BVT Beam slices are further deflected by the BI.SMV septa into the BI.BVT vertical dipole apertures to achieve the required booster beam level separation of 360 mm between each ring

3 BIDIS Modifications: -L4 compatible system -remplacement des résistances (Huile) -Compatible UHV -Enceinte “Omega” remplacé par Enceinte circulaire

4 10 ont été montée et mis sous vide 5 ont été alignée sur le plaque support M. Hourican TE/ABT Aimant + Bobine Plusieurs Ferrites ont été endommagée mais remplacé par le fabricant. En attente- Connexions aimant / traversée HT avec contacts type Muticontact

5 Système du levage Interne M. Hourican TE/ABT Rails de guidage qui sont démontée suite au levage des aimants par la système interne du manutention. La plaque de support des aimants et équipé des chariots pour insertion du stack dans l’enceinte. Le stack équipé avec les 5 aimants se lève avec l’aide d’une perceuse a pile branché sur les vérins. Dés que le stack est positionner dans l’enceinte, le système de levage interne est branché et le stack est soulevé pour faciliter le démontage des rails et chariots.

6 Montage des aimants M. Hourican TE/ABT Levage et pose du stack sur rails Stack basculé sur system de levage interne de l’enceinte. Démontage des rails et chariots. Stack calé et changement du point de levage Glissement du stack dans enceinte. Positionnement et pose surs goupilles de précision. Réglage des butées d’appuis et blocage du stack sur supports.

7 Deformation du plaque de base-Chargeé Deformation de l’enceinte a vide 1Bar Diff. M. Hourican 1.12.2008 BIDIS Progress Résultats d’analyses mécanique sur les éléments structurel. Déformation sous charge équivalent (5N) Estimation du facteur de sécurité (fatigue) 1000000 cycles (>15)

8 Outstanding Issues / remaining work Support DVT40 Beam Scrapers – aucune prévu. (beam Halo?) Intégration dans PSB (Bureau d’étude) Traversée haute Tension – Design complète – Eléments mécanique fabriqué pour la prototype et en attente de soudage BE

9 BISMV

10 BISMV Parameters Précision de positionnement de l’aimant: – ± 0.1 mm vertical, – ± 0.2 mm radial, – ± 0.5 mm Longitudinal Température d’étuvage – Aimant 200 C – Pompes Ionique 300 C, – Enceinte 100 C Niveau de vide 10 -9 to 10 -8 mbar Niveau de radiation élevée FERRITES remplacé par des aimants conventionnelles septa. Laminated, pulsé sous vide 20 kA. Aimants – Refroidi a l’eau, Septum 4 mm Gap width 55 (vertical beam acceptance) Rear conductor thickness 10 mm Gap height 70 mm (horizontal beam acceptance) Play between septum and yoke 0.05 mm Cooling tube diameter 2 mm Steel VM111ISO Required delfection 170 mrad Assumed Leq 960 mm B.dl required 323 mT.m Required gap field 376 mT Required current 19 kA Available Lphysical 1000 mm

11 Trajectoire Faisceaux

12 BISMV Status – Concept bien avancée – 1 Enceinte a vide (3x) – 6 Aimants par enceinte (18 aimants) “Aimants conventionnels”

13 Trajectoire du faisceau dans septum (B.Balhan)

14 Iref = 18900 mm Lequ = 322.69/.3374 = 955.8 mm Yoke = 2* 520 mm Xoffset = 4.6 mm Angle = 129 mRad

15 Analyse champ de fuite Scan 0 -50 mm sur toute la hauteur

16 Resultats de l’analyse 3D (B.Balhan)

17 Dumps Head Dump – Modulaire facilement demontee et remplacee – refroidissement (normalement pas necessaire mais a confirmer, EN/STI) Tail Dump- Modulaire, montage depuis la bride du couvercle (normalement pas necessaire mais a confirmer, EN/STI) …In case of a complete distributor failure, with the assumption that LINAC4 will be interlocked within 0.5 s, the impact of a full LINAC4 pulse on the head dump needs to be considered resulting in a load of: 1.0·1014p+@ 160 MeV (~2kJ). ….In case of a distributor timing failure, with the assumption that LINAC4 will be interlocked within 0.5 s, the impact of a 100μs slice on the LINAC4 pulse on the tail dump needs to be considered resulting in a load of: 2.5·1013p+@ 160 MeV (~500J).

18 Reste a faire Concept de l’Insertion des aimants pré- assembles (dans l’enceinte) Système d’étuvage Système de refroidissement – connexion du réseau Implantation des transformateurs Connexions électrique Montage des dumps - détails

19

20 Outstanding Issues Modifications to vacuum chambers both upstream and downstream of BISMV Tank. (TE-VSC Responsible?) Integration work (3d) for machine layout. Steel supplier still to be identified !

21 Questions ? For more info on following, Magnetic field Simulations – Bruno Balhan BIDIS Power supply / PFN - Luc Sermeus BISMV Power Supply – David Nisbet / J.M. Cravero