1 / 36

I P H I I njecteur de P rotons H aute I ntensité

I P H I I njecteur de P rotons H aute I ntensité Prototype de la partie basse énergie pour la nouvelle génération d'accélérateurs forte puissance Collaboration CEA/DSM – CNRS/IN2P3 - CERN. Évolutions du projet (1).

odessa-love
Télécharger la présentation

I P H I I njecteur de P rotons H aute I ntensité

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. I P H I Injecteur de Protons Haute Intensité Prototype de la partie basse énergie pour la nouvelle génération d'accélérateurs forte puissance Collaboration CEA/DSM – CNRS/IN2P3 - CERN Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  2. Évolutions du projet (1) • Avril 2002 : décision DSM-IN2P3-CERN de renforcer la collaboration avec le CERN et de redéfinir les performances de IPHI. • Octobre 2002 : réunion IPHI/SPL, accord sur un nouveau design et présentation d’un calendrier. • Limitation de l’énergie du RFQ à 3 MeV avec 6 tronçons au lieu de 8. • Transfert (partiel) de IPHI au CERN à l’issue des essais CW pour XADS à Saclay • Test au CERN en sortie de RFQ d’une ligne chopper • Installation RFQ et chopper au CERN comme début d’injecteur pour le SPL Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  3. Évolutions du projet (2) • Janvier 2003 : adoption d’un nouveau design de ligne diagnostics • Dipôle et Qpôles plus compacts issus de l’OHE Linac Saturne • Faisceau CW en ligne droite, • Analyse en énergie uniquement à faible cycle utile • Abandon du bloc d’arrêt type « Los Alamos » • Étude d’un bloc d’arrêt cuivre CuC2 (matériau autorisé pour une énergie limitée à 3 MeV) Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  4. État d’avancement du projet : Source • Démontage, transfert et remontage de SILHI/LBE entre avril et décembre 2002. • Redémarrage en janvier 2003 • Fonctionnement nominal (U et I) • Panne alimentation principale • Programme d’essais sur 6 mois : optimisation, mesures (profils, émittance, charge d’espace), run longue durée. Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  5. État d’avancement du projet : LBE • LBE quasi définitive jusqu’à la sortie du 2ième solénoïde, • Chambres de test et mesures en aval • Campagne de mesures à démarrer dès le retour de l’alimentation HT • Détermination de la position d’entrée RFQ, • Début de mise en place des protections biologiques • Dessin et réalisation de la section finale Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  6. État d’avancement du projet : Maquette DTL • Étude, développement et réalisation d’un modèle chaud équipé de 3 tubes de glissement (2000-2002). • Réalisation d’un tank en Cu massif : échec au soudage • Réalisation d’un tank inox cuivré interne/externe • Fabrication de 2 TG équipés de Qpôles (2 technologies) + 1 TG instrumenté. • Intégration et tests bas niveau à Saclay • Installation et tests en puissance au CERN : ~ 45 kW CW obtenus fin 2002 uniquement limités par le générateur CERN. (collaboration ISN Grenoble-CERN-CEA, thèse de P-E. Bernaudin. Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  7. État d’avancement du projet : Maquette RFQ • Réalisation d’une maquette aluminium de 6 mètres, • Étude et développement d’un banc de mesure par méthode de perturbation. • Usinage de lames à profil réel pour les 2 premiers mètres. • Développement d’une méthode d’analyse et de réglage automatisée (thèse de F. Simoens). • Validation sur 1 et 2 mètres avec couplages et extrémités. • Validation d’une méthode d’évaluation des défauts mécaniques sur tronçon réel (avant et après brasage). Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  8. État d’avancement du projet : Environnement RFQ • Lancement en 2001 d’un marché APS + APD 5 MeV • APS 5 MeV pratiquement terminé… (formalisation) • APD stoppé à la suite de la redéfinition 3 MeV • Reprise et adaptation APS pour 3 MeV (Nouvelle commande) • APD 3 MeV (sur marché RETEC en cours) Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  9. État d’avancement du projet : RF • Bas niveau RF (P. Ausset IPNO) • Puissance RF • Klystrons, circulateurs, charges, fenêtres, guides disponibles… • Transformateurs en place sur bac de rétention • Cuve des redresseurs prête pour raccordement • Baies de commande en cours d’adaptation • Charge principale à eau salée en cours d’intégration (marché IPNO pour le système échangeur) Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  10. État d’avancement du projet : Alimentations • Alimentation klystrons (voir puissance RF) • Alimentations dipôle et Qpôles de la ligne diagnostics : • Récupérées de Saturne, • En place dans la salle des auxiliaires, • Nécessitent révision et adaptation du C/C (SIS) • Autres alimentations (déviateurs) à commander par IPNO (pas critique). Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  11. État d’avancement du projet : L. Diagnostics + bloc d’arrêt • Voir présentation P. Ausset • Aimants récupérés de Saturne disponibles • 1 dipôle (+ 1 rechange) • 7 quadripôles (1 triplet et 2 doublets) • En cours de test au 124 (SACM/LEDA, IPNO) • Mesures magnétiques prévues au GANIL (4/03 – 3/04) Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  12. État d’avancement du projet : Contrôle/Commande • Architecture matérielle et logicielle basée sur EPICS (Experimental Physics and Industrial Control System) • Système complètement opérationnel sur SILHI/LBE • Commande et contrôle des équipements • Acquisition de signaux • Procédures de démarrage, automatismes • Interfaçage avec automates (vide et sécurités) Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  13. Application C/C IPHI : SILHI + LBE Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  14. État d’avancement du projet : Infrastructure • Bureaux et labos prêts • Halls et protections biologiques disponibles • Sous station électrique opérationnelle • Hall des auxiliaires prêt • Alimentation puissance RF en cours d’adaptation/installation, • Bac de rétention prêt • Source et LBE opérationnelles Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  15. État d’avancement du projet : Refroidissement • Circuit primaire principal prêt : • Aéro-réfrigérant atmosphérique 8 MW, • Circuit primaire, • Pompes (3), • Échangeur principal 11 MW (Saturne révisé en 2001) • Puissance électrique • Circuits secondaires SILHI (et H-) opérationnels • Refroidissement charge 1,3 MW en fabrication • AAPC système de refroidissement puissance RF lancé Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  16. État d’avancement du projet : Sûreté/Sécurité • Rédaction du dossier de sûreté terminée, • Version couvrant les énergies jusqu’à 11 MeV • Préparation pour enquête publique en cours • Délais de traitement : 12 à 15 mois. • Fonctionnement 3 MeV inférieur aux seuils ICPE • Composants TCR disponibles (balises, voies de mesures, câbles…) • En cours de câblage par DEN/DPI/GIER • Installation et mise en fonctionnement par GIER Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  17. Point sur le prototype RFQ (1) • Usinage : • Beaucoup de retard (désorganisation de SICN) • Pièces unitaires conformes • Tronçon assemblé contrôlé conforme • Brasages (SICN chez VTS) • Brasages des boîtiers et brides OK ( = 850°C) • Échec du brasage final • Mauvais contrôle de la température de brasage • « Débrasage » brides, fuites… Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  18. Point sur le prototype RFQ (2) • Réparation n°1: • Étude, test et mise au point par SICN de méthodes de réparation • Application des méthodes et nouveau brasage chez VTS. • La plupart des fuites semblent réparées • Il subsiste une fuite au niveau d’une bride inox et une fuite au niveau de certains bouchons en bout de lames • Réparation n°2: • Élimination de la bride inox (usinage), préparation du boîtier et d’une nouvelle bride, préparation et ajustement de nouveaux bouchons à braser. • Tronçon au CERN en attente d’un nouveau brasage Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  19. Marché RFQ : Nouveau marché • 25 juin 2002 lancement d’un nouvel AAPC type assemblier, • Juillet 2002 discussions avec le CERN en vue du brasage, mission au CERN. • Août 2002 : 2 réponses à l’AAPC (Mécachrome et Technoplus), • comité de pilotage du 5 septembre 2002 : • constitution d’un comité de lecture pour étudier le cahier des charges RFQ et proposer d’autres sous-traitants. • Extension de l’appel d’offres à d’autres sous-traitants. • Décembre 2002 : lancement de l’appel d’offres auprès de 5 entreprises : Méca, Techno, Deshors, TMD, Accel Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  20. Marché RFQ : Nouveau marché (2) • Décembre 2002, février 2003 : rencontres avec plusieurs candidats : Mécachrome, Technoplus, TMD (visite de TMD au CERN). • Février 2003 : 4 candidats ont décliné • Accel intéressé par une prestation complète (études=>conception=>réalisation) mais pas par l’usinage uniquement. • Deshors s’est déclaré incompétent (trop pointu), • TMD n’a pu trouver d’usineur (Angleterre, Allemagne, Hollande) • Technoplus a considéré qu’il y avait clairement 2 marchés séparés et n’a pas voulu prendre la responsabilité du produit fini compte tenu du brasage au CERN. Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  21. Marché RFQ : Nouveau marché (3) • Offre Mécachrome : • « responsabilité » de la prestation complète sous réserve d’une provision par le CEA équivalent au remplacement d’un tronçon… • Déclarée non recevable non présentable devant la CM (avis du SC, de l’assistant juridique DSM, de DJC…) • Le CERN n’est pas (ne peut pas être) sous-traitant. • Le contrat ne peut être un contrat de résultat. • Appel d’offres infructueux = nouvel AAPC. Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  22. Marché RFQ : Nouveau marché (4) • AAPC et appel d’offres usineur « pur et dur » (usinage avant et après brasage). • Recherche d’un maximum de candidats dès l’AAPC • Formalisation avec le CERN des procédés de brasage • Modification des plans et du cahier des charges en conséquence (doivent être prêts pour l’appel d’offres) • Responsabilité totale de l’équipe mécanique IPHI !! • Interface avec usineur et CERN Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  23. Calendrier industrialisation RFQ si dispense CCM Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  24. Calendrier industrialisation RFQ si passage en CCM Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  25. Calendrier industrialisation RFQ si CCM + 6ième tronçon Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  26. perspectives : Environnement RFQ • lancement par le SIS / LCAP d’un marché pour la reprise de l’APS de 5 vers 3 MeV, • Réalisation de l’APD 3 MeV chez RETEC (marché en cours), suivi assuré par le SIS. • Réalisation des plans de détail • Fabrications industrielles sous la responsabilité du SIS/GRI • Voir calendrier Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  27. Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  28. Perspectives : source / LBE. • Évolutions mineures sur le C/C • Poursuite des efforts de fiabilisation • Poursuite des campagnes de fonctionnement • Optimisation faisceau et adaptation au RFQ, • Mise au point de diagnostics pour la LHE, • Tests de fiabilité • Conception et réalisation de la section finale LBE • Raccordement au RFQ et interfaçage avec IPHI Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  29. Perspectives : Maquette RFQ • « Succession » de F. Simoens, • Mise au point de la méthode de réglage des plaques… • Validation sur la maquette du réglage des plaques, doigts et pistons, • Réglage des entrées RF • Installation d’une entrée RF sur la maquette (en fabrication) • Mise au point expérimentale • Tests et validation sur la maquette de la procédure de réglage d’une entrée RF (iris de couplage) Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  30. Perspectives : RF • Bas niveau RF (P. Ausset IPNO) • Puissance RF (SIS, SACM/LESAR + LEDA, IPNO, ST) • Adaptation et câblage des éléments de l’alimentation klystrons, intégration • Mise en place des protections • Mise sous tension hors charge de l’alimentation • Installation des klystrons circulateurs, charges • Raccordement des circuits de refroidissement • Tests des klystrons sur charge 1300 kW Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  31. Perspectives : Alimentations • Alimentation klystrons (voir puissance RF) • Alimentations dipôle et Qpôles de la ligne diagnostics : • Révision et adaptation (SIS, SACM/LESAR) • Raccordements fluides (SIS, SACM/LESAR + LEDA, ST) • Interfaçage avec le C/C, (SIS, SACM/LEDA) • Alimentations déviateurs : • achat de 8 alimentations (IPNO) • Interfaçage avec le C/C (SIS, SACM/LEDA, IPNO) • Raccordements électriques (SIS, SACM/LEDA, IPNO, ST) Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  32. perspectives : Contrôle/Commande • Extension aux équipements futurs • C/C système RF (SIS, LESAR) • C/C refroidissement IPHI (SIS, LEDA) • C/C alimentations L. diags (SIS) • C/C sécurité de fonctionnement IPHI (SIS, LEDA, LESAR, IPNO) • C/C vide RFQ et L diags (IPNO) • Développements en cours • Cadencement IPHI (SIS, LEDA) • Interfaçage EPICS/instrumentation via PXI (SIS) Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  33. Perspectives : Infrastructure • Mise en place des protections biologiques • Alignement général • Gestion des interfaces machine • Système de radioprotection (accès tunnel, balises) • Environnement RFQ • Refroidissement • Cablage général • … Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  34. Perspectives : Refroidissement • Refroidissement puissance RF • Refroidissement L. diags • Système de refroidissement RFQ • Production d’eau froide, • Distribution et régulation de /freq. RFQ. • Refroidissement bloc d’arrêt Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

  35. Redémarrage des essais 100 keV 1ier faisceau 3 MeV Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003 Échéance 2006

  36. Conclusion ou remarques : • La faisabilité technique du seul composant critique de IPHI (RFQ) a été démontrée (prototype, même avec fuites) • La défaillance de SICN a porté un coup dur (délais, coûts…) • De nombreux contre-temps retardent la formalisation d’un nouveau marché d’usinage • La forme de ce marché impose une beaucoup plus forte implication de l’équipe mécanique IPHI qui doit être renforcée. • Le démarrage ne pourra se faire dans le meilleur des cas que fin 2005. • Le transfert vers le CERN ne pourra pas intervenir avant au mieux fin 2006 Meeting IPHI/SPL 28-29 avril 2003

More Related