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Le projet SPL @CERN

splDans le cadre de la contribution exceptionnelle de la France au CERN, l’IPN Orsay est impliqué dans les études de conception pour le projet SPL (Superconducting Proton Linac). Ce projet vise notamment à développer des technologies clés pour la construction au CERN d’un accélérateur de protons de plusieurs MW basé sur les technologies des cavités RF supraconductrices. Un tel accélérateur pourrait servir à alimenter de futures installations pour l’étude de la physique des neutrinos et des ions radioactifs.

La structure du linac SPL est basée sur 2 familles de cavités supraconductrices (bêta=0.65 et bêta=1.0) fonctionnant à 704.4 MHz avec des gradients accélérateurs de 19 et 25 MV/m respectivement. L’IPN Orsay a développé pour ce projet d’accélérateur une cavité elliptique 5 cellules (704 MHz, bêta=0.65) équipée de son tank hélium en titane. La conception électromagnétique et mécanique de la cavité a été réalisée par le Division Accélérateurs, et en collaboration avec le CEA Saclay pour ce qui concerne le design du coupleur et du système d’accord à froid. Un premier prototype a été fabriqué en 2013 (cf. photo ci-contre).

Un autre objectif du programme de R&D est de tester un ensemble de 4 cavités elliptiques (704 MHz β=1) en niobium massif, et de démontrer leur capacité à atteindre un champ accélérateur de 25 MV/m à 2K au sein d’un cryomodule de type machine. Sous la direction du CERN et en partenariat avec le CEA Saclay, l’IPN est ici en charge de la conception et de la construction du cryomodule et des outillages d’assemblage associés. L’originalité du design vient notamment du fait que chaque cavité est supportée par son coupleur de puissance, ce qui apporte des avantages en termes de thermique et de mécanique.

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Quelques publications IPNO sur SPL@CERN...

Status of the Superconducting Proton Linac (SPL) Cryomodule, Proc. SRF 2013

Conceptual design of the Superconducting Proton Linac (SPL) short cryomodule, Proc. SRF 2011

Electromechanical design of 704MHz 0.65 SC proton cavity, Proc. SRF 2011


Contact : Patxi DUTHIL


 

IPN

Institut de Physique Nucléaire Orsay - 15 rue Georges CLEMENCEAU - 91406 ORSAY (FRANCE)
UMR 8608 - CNRS/IN2P3

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