Performances et nouveaux développements à SOLEIL

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1 Performances et nouveaux développements à SOLEIL
JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

2 Diffraction/Diffusion
Spectroscopies Temps résolu (fs, ms) Très haute résolution In situ Diffraction/Diffusion Automatisation, cinétiques, cohérence Imagerie 3D Haute résolution Contraste de phase Multi-échelles Centre national de Rayonnement Synchrotron 3600 Utilisateurs en 2012 Chimie-Chimie-Physique Propriétés et réactivité des systèmes Modèles et des systèmes complexes Matériaux complexes Anciens, nanomatériaux Conditions extrêmes Biologie-Santé Approches intégratives de la molécule aux tissus Physique Propriétés fondamentales de la matière Du système idéal aux systèmes complexes Propriétés nm à macroscopiques Plateformes Projet de moyen et long termes, instrumentations complémentaires et support, interfaces R&D INRA-SOLEIL IPANEMA MICASOL COSMETOMIQUE JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

3 Large spectre : 9 ordres de grandeur
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4 3 autres en construction
26 Lignes de Lumière en service 6 sorties dipôles, 2 Infra-Rouge 18 sur insertions, 3 autres en construction Légende U20 HU60 HU80 HU44 HU36 HU52 PM WSV50 U18 U24 HU64 HU42 HU256 U20 EM Mixte 25 installés 2 à venir HU256 HU256 HU640 W164 HU65 JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

5 25 insertions actuellement installées : une panoplie très variée
HU80 HU60 HU52 HU44 HU42 HU36 HU640 U20 U24 U18-C WSV50 HU256 JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

6 Modification de la maille de SOLEIL
6 Modification de la maille de SOLEIL Nouvelle optique en opération depuis janvier 2012 pour 2 insertions sous vide en positions 'cantées' sur section droite longue JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

7 2 onduleurs sous vide (cantés)
7 JFL: angles d'inclinaison des onduleurs (différence entre onduleurs 6,5 mrad) 2 onduleurs sous vide (cantés) sur une même section droite de 12 mètres pour 2 lignes longues (150 m et 200 m) 6,5 mrad entre insertions JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

8 26 lignes en service 27 lignes a avoir vu du faisceau
Feedback de couplage 1% JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

9 5 modes de fonctionnement Tous en injection Top-Up
5 feedbacks en opération : FBT, SOFB, FOFB, FB-Tune, FB-Couplage JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

10 Temps de fonctionnement depuis 2007
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11 Disponibilité du faisceau pour les Lignes
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12 Temps de pannes par équipement
en 2011 (80h) et 2012 (207h) JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

13 MTBF : temps moyen entre 2 pannes MTTR : temps moyen d’une panne
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14 Calendrier de fonctionnement
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15 Position et angle d’un point source
sur une semaine 1 µm or µrad X X’ 1 semaine critères stabilité (voir poster JC. Denard) plan horizontal Point source Ligne Nanoscopium plan vertical Y Y’ 1 µm or µrad JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

16 Stabilité sur lignes dipôles
Introduction des XBPM des têtes de lignes dipôles dans le feed-back lent d'orbite XBPM considéré pour comme un eBPM Possible car mesure fiable du XBPM dans le temps (pas d'onduleur, pas de dépendance du gap ou de la phase) Stabilité verticale améliorée d'un facteur 2 à 3 En opération depuis janvier 2013 Dérive (rms) relevée sur le 2ème XBPM, avec et sans introduction du 1er XBPM dans le SOFB Lignes dérive RMS sans XBPMs dérive RMS avec XBPMs Gain stabilité ODE 1.25 µm 0.37 µm 3.3 METRO 0.46 µm 0.24 µm 1.9 SAMBA 0.38 µm 0.23 µm 1.7 DIFFABS 0.33 µm 0.16 µm 2.1 Position verticale du faisceau mesurée sur le 2ème XBPM (non inclus dans feed-back d'orbite) des têtes de lignes dipôles METROLOGIE, SAMBA et DIFFABS. Le 1er XBPM est alternativement introduit ou retiré du feed-back d'orbite -> l'amélioration de la stabilité verticale peut être vu quand le SOFB fonctionne avec les XBPM. JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

17 Régulation de la température du tunnel
1°C 21° ± 0.1°C JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

18 Mesures vibratoires liées à l’activité sur le site
Activités humaines, traffic routier, … Géophones installés dans l’anneau de stockage, sur les lignes, et à l’exterieurs des batiments Juin 2012, semaine 24, mesures sur quadrupôle de l’anneau JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

19 Stabilité de la position du faisceau à court terme
Plan vertical FOFB ON FOFB OFF Stabilité moyenne sur l’ensemble des BPM f ~300 nm ( Hz ) -> 200 nm RMS au milieu des sections droites JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

20 Projets en cours et en développement
Fiabilité, versatilité et innovation Fiabilité des équipements: conception et réalisation d’une alimentation de rechange pour les dipôles de l’anneau 580A / 610V. FEMTOSLICING en cours d'installation: génération d'impulsion faisceau dans la gamme de 100 fs pour 2 lignes de lumière. 3 nouvelles lignes en construction : 1 ligne longue ANATOMIX (U20), ROCK (dipôle) et PUMA (W164) Conception et réalisation de nouvelles insertions: Cryo-Ready, rechanges, Amplificateurs à semi-conducteurs à 500 MHz JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013 CYCLOPE 13 mars 2002 Lycee Fermi CYCLOPE 13 mars 2002 20 20

21 Projets en cours et en dévellopement
Fiabilité, versatilité et innovation Multipôle Pulsé (Multipole Injection Kicker) en phase de conception (voir poster de P. Lebasque) Wiggler Robinson en phase de conception (voir présentation orale de H.Abualrob) Faisceau Rond en phase d'étude Et a plus long terme: un USR dans le tunnel actuel de l'anneau ? JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013 CYCLOPE 13 mars 2002 Lycee Fermi CYCLOPE 13 mars 2002 21 21

22 Alimentations dipôles de rechange 580A / 610V
Inverseur Alimentation développée et réalisée par SOLEIL Topologie basée sur 2 convertisseurs entrelacés, à la fréquence de découpage 10kHz. Rendement en puissance excellent : 95,5% +/-10ppm Stabilité du champ magnétique (8 hours) JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013 CYCLOPE 13 mars 2002 CYCLOPE 13 mars 2002 Lycee Fermi 22 22

23 Onduleur Plan Hélicoïdal hybride (aimant permanent et Electromagnétique)
Installé en mars 2012 La position horizontal du faisceau d’électron n’est déplacé que de 10µm (FFWD analogique) Gap min mm Courant bobine principale bascule de +350A à -350 A en 100ms (voir présentation orale P. Berteaud) JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013 CYCLOPE 13 mars 2002 CYCLOPE 13 mars 2002 Lycee Fermi 23 23

24 500 MHz - 9 kW (16 modules) prototype en cours de test
Composants et modules validés après un essai de 1000 heures sans aucune dégradation des performances en termes de gain et l'efficacité. -> En cours de fabrication un émetteur de 50 kW pour ThomX, un autre de 70 kW pour SESAME JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013 CYCLOPE 13 mars 2002 Lycee Fermi CYCLOPE 13 mars 2002 24 24

25 Un groupe fonctionnement compétent Fiabilisation de l’opération
(poster de Y.Denis et S.Petit) JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

26 Femto-Slicing génération de faisceau de 100 fs
laser modulateur U20 (radiator1) Section droite courte Section droite moyenne HU80 (radiator2) Section droite moyenne : Bending Magnet Laser 3 mJ, 30 fs, 2.5 kHz (voir poster MA. Tordeux) Modulateur Wiggler Period = 164 mm Length = 3.28 m Max. Field = 1.63 T wiggler Femto paquet d’électron faisceau d’électron 30 ps Pulse laser femtosecond 100 fs Séparation spatiale Dispersion aimant de courbure lW interaction electron-photon dans le wiggler ‘modulateur’ femtosecond x-rays JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

27 Femto-Slicing génération de faisceau de 100 fs
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28 Femto-Slicing génération de faisceau de 100 fs
Cabane Laser (effet du rayonnement sur les équipements) voir poster N. Hubert) JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

29 Un pôle accélérateur fort et impliqué
THOMX ( en cours de construction ): une source compacte de rayon X, directionnel, avec des performances élevées, monochromatique, et d'énergie réglable pour une application à la science médicale (imagerie et la thérapie), aux sciences sociales (art du patrimoine), de la technologie et de l'industrie. (voir poster de El. Ajjouri - BPM et Stripline) (voir poster de P. Alexandre - Kicker) LUNEX5 (R&D): design d'une source de 5ème génération, basée sur l'accélération laser-plasma (voir poster ME. Couprie et présentation orale de A. Loulergue) CILEX: participation à la création d'un centre de classe mondiale pour la recherche fondamentale et appliquée en utilisant un laser de grande puissance. SOLEIL + MAX-IV: très forte collaboration sur différentes thématiques (accélérateurs, contrôle commande et lignes de lumière) JF. Lamarre Les Journées Accélérateurs - Roscoff octobre 2013

30 Merci de votre attention
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