Journes acclrateurs Roscoff 2011 Cryomodules A et B

Journées accélérateurs Roscoff 2011 Cryomodules A et B SPIRAL 2 Résultats des tests Etat des lieux Pierre BOSLAND (CEA/DSM/IRFU) Guillaume OLRY (CNRS/IN 2 P 3/IPN ORSAY) Pour les équipes cryomodules A and B 1

e u q i n Température: 4. 5 K Fréquence : 88 MHz Eacc max : 6. 5 MV/m é g o r e f s an ry c t r t e d e Le LINAC ~ 35 m n g i L C M A 10 supraconducteur C M A 11 C M A 12 CMB 0 CMB 1 7 cryomodules B 14 cavités = 0, 12 IPNO 12 cryomodules A 12 cavités = 0, 07 IRFU e maill mm 1190 e maill mm 1940 26 Coupleurs de puissance LPSC

Les cryomodules Cavités Systèmes d'accord en fréquence Cryomodule A = 0. 07 Coupleurs de puissance Pmax = 20 k. W Cryomodule B = 0. 12

h ~ 1 m pour F = 88 MHz Les cavités Quart d’onde Cavité =0. 07 à fond démontable Niobium massif supraconducteur f [MHz] 88. 05 opt 0. 07 0. 12 Epk/Ea 5. 36 4. 76 Bpk/Ea [m. T/MV/m] 8. 70 9. 35 r/Q [ ] 599 515 Vacc @ 6. 5 MV/m & opt 1. 55 2. 66 Lacc [m] 0. 24 0. 41 Tube faisceau [mm] 38 44 Cavité =0. 12 à fond soudé

Déroulement des opérations de réalisation et de tests d’un cryomodule Fabrication des cavités Fabrication des cryomodules Tests de validation des cavités en cryostat vertical Intégration mécanique des cryomodules Tests de validation des cryomodules Livraison au GANIL et installation

Préparations pour la validation des cavités Traitement chimique (~150 µm enlevé) rinçage 100 bars en salle blanche (ISO 4) Cavité montée sur l’insert de tests en cryostat vertical

Cavités B Toutes validées Certains problèmes empêchent de valider complètement beaucoup de nos cavités: fuites sur les joints du fond démontable Encore au moins 13 tests à effectuer ~ 50% de pertes en moins après un étuvage à 120°C

Assemblage des cryomodules CMB CMA CMA Insertion des cavités l’enceinte à vide en salle blanche Montage du coupleur sur la cavité Rinçage HPR en salle blanche CMB CMA CMB Poursuite de l’assemblage hors salle blanche

Résultats des tests en puissance RF des cryomodules CMA 1: Eacc max 7. 8 MV/m (8. 5 MV/m en CV) CMA 4: Eacc max 5. 9 MV/m (11 MV/m en CV) CMB 1 : Eacc max 4. 4 MV/m (8. 9 en CV) & 5. 1 MV/m (8. 7 en CV) CMB 2 : Eacc max 5. 2 MV/m (10. 4 en CV) & 8. 4 MV/m (10. 4 en CV) CMB 3 : Eacc max 3. 9 MV/m (10. 0 en CV) & 6. 7 MV/m (10. 3 en CV) 1. 2. 3. Qualité des vides: OK Conditionnement RF des coupleurs OK à chaud et à froid Pertes cryogéniques statiques: OK CMA: 4. 5 W et 6. 2 W CMB: ~15 W 4. 5. 6. Cavités pas aux specs quenchs et pertes dynamiques RF Emission d’électrons très importante de 5 à > 100 m. Sv/h Jeux mécaniques dans le système d’accord pour les CMB Très fortes émission électronique par effet de champ Pollution de la cavité (poussières ou autres)

Notre priorité: Trouver la source de la pollution des cavités une fois montées dans leur cryomodule Pièces incriminées connectées directement au vide de la cavité: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Soufflets 4 K-300 K Soufflet de liaison des cavités B Plongeur des cavités B Deux vannes faisceau Pickup de mesure RF Coupleur de puissance Manchette de pompage du coupleur Jauges à vide et vanne du circuit de pompage

Pièces incriminées connectées directement au vide de la cavité: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Soufflets 4 K-300 K Soufflet de liaison des cavités B Plongeur des cavités B Deux vannes faisceau Pickup de mesure RF Coupleur de puissance Manchette de pompage du coupleur Jauges à vide et vanne du circuit de pompage Comptage particulaire en salle blanche

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Sans TG avec TG TG à 45° 0, Taille des particules (µm) Taille particule Nbre 24 heures après 3éme prélévement 0. 3 µ 193796 15678 3706 0. 5 µ 75029 5530 1205 1µ 16521 1514 408 5µ 244 122 54 10 µ 89 13 5 25 µ 58 0 0 5 2 1 0. . . 00 00 00 0, 5 TG à 45° 70 00 Soufflets 4 K-300 K Soufflet de liaison des cavités B Plongeur des cavités B Deux vannes faisceau Pickup de mesure RF Coupleur de puissance Manchette de pompage du coupleur Jauges à vide et vanne du circuit de pompage 0, 3 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Nbre de particules / litre Pièces incriminées connectées directement au vide de la cavité: TG à 45° TG 5 mn

Actions en cours: 1. Prochain cryomodule assemblé sans coupleur de puissance (antenne de test =1) 2. Analyse de préparation des éléments contaminés 3. Définition de nouveaux critères d’acceptation des pièces avant montage sur les cavités: contrôle systématique par comptage de particules en salle blanche. MERCI POUR VOTRE ATTENTION