Conception mécanique d’un instrument de mesure de faisceau

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2 Conception mécanique d’un instrument de mesure de faisceau
High Frequency Electro-Optic Beam Position Monitors for Intra-Bunch Diagnostics at the LHC Conception mécanique d’un instrument de mesure de faisceau Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

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Sommaire Introduction Conception Cahier des charges fonctionnel Les étapes de conception Conclusion Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

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Introduction Introduction Conception Cahier des charges fonctionnel Les étapes de conception Conclusion Objectif: * Proposer un système de mesure compact compatible dans le futur avec les accélérateurs * Nouveau design 3D Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

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Conception Cahier des charges fonctionnel : Introduction Conception Cahier des charges fonctionnel Les étapes de conception Conclusion Fonction Description Critère Flexibilité / Niveau FP 1 Aligner miroirs et cristal Précision d’usinage Réfraction laser nulle FP 2 Adapter le montage a des composants standards Encombrement Possibilité de créer un châssis pour le viewport et support miroir FU 1 Séparer le support miroir du châssis FC 1 Etre étanche sous ultra vide Etanchéité Pas de trous débouchant entre air et enceinte sous vide / étanchéité avec bride CF-UHV FC 2 Avoir des matériaux facile à usiner Ductilité Utilisation d’aluminium anticorodal / Possibilité d’utiliser du titane FC 3 Ne pas déformer les matériaux Déformation thermique Utilisation de céramiques et métaux FC 4 Etre léger Poids Minimiser l’acier et les matériaux massifs FC 5 Isoler électriquement le cristal Conductivité des matériaux Utilisation de céramique usinable FC 6 Adapter le support miroir pour plusieurs cristaux Le cristal varie de 1 mm à 10 mm d’épaisseur FC 7 Eviter l’effet micro-onde dans la chambre à vide Cavitation FC 8 Protéger la partie aluminée du prisme FT 1 Usiner facilement le support miroir Séparer le support miroir en deux Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

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Conception Introduction Conception Cahier des charges fonctionnel Les étapes de conception Conclusion FP 1 Aligner miroirs et cristaux Précision d’usinage Réfraction laser nulle FP 2 Adapter le montage a des composants standards Encombrement Possibilité de créer un châssis pour le viewport et support miroir Concept initial Schéma de principe Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

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Conception Introduction Conception Cahier des charges fonctionnel Les étapes de conception Conclusion FU 1 Séparer le support miroir du châssis 5 mm Support miroir indépendant Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

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Conception Introduction Conception Cahier des charges fonctionnel Les étapes de conception Conclusion FC 6 Adapter le support miroir pour plusieurs cristaux Le cristal varie de 1 mm à 10 mm d’épaisseur Bride de maintien du cristal Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

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Conception Introduction Conception Cahier des charges fonctionnel Les étapes de conception Conclusion FC 5 Isoler électriquement le cristal Conductivité des matériaux Utilisation de céramique usinable Céramique Macor® 5 mm Support cristal céramique Prototype final Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

10 Conception Introduction Conception Conclusion
Cahier des charges fonctionnel Les étapes de conception Conclusion FC 7 Eviter l’effet micro-onde dans la chambre à vide Cavitation Support miroir adapté à la forme de la chambre Prototype final Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

11 Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN
Conception Introduction Conception Cahier des charges fonctionnel Les étapes de conception Conclusion FT 1 Usiner facilement le support miroir Séparer le support miroir en deux Support miroir scindé Prototype final Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

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Conception Introduction Conception Cahier des charges fonctionnel Les étapes de conception Conclusion Ressort 3.5x8 avec force de rappel de 1 N Prototype final Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

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Conception Introduction Conception Cahier des charges fonctionnel Les étapes de conception Conclusion FC 8 Protéger la partie aluminée du prisme Prototype final Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

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Conclusion Introduction Conception Cahier des charges fonctionnel Les étapes de conception Conclusion Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

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Conclusion Introduction Conception Cahier des charges fonctionnel Les étapes de conception Conclusion Système présenté à l’ «International Beam Instrumentation Conference» 2015 à Melbourne, Australie En préparation pour la phase de fabrication Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

16 Remerciements Introduction Conception Cahier des charges fonctionnel Les étapes de conception Conclusion Nicolas CHRITIN Thibaut LEFEVRE Tout le Bureau d’étude et le CERN Pierre-Yves DARMEDRU Stage GMP 2014/2015 CERN

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