| CERN/ST-DI/SP (2000-041) |
8 avril 2000
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RÉUNION DES CHEFS DE GROUPE ST
Compte rendu n° 103 de la réunion du 04/04/2000
| Présents |
:
|
J.L. Baldy, E. Cennini, R. Charavay, P. Chevret,
P. Ciriani, C. Jacot, P. Ninin, S. Prodon, J. Roche, A. Scaramelli, M.
Wilhelmsson / ST
A. Charkiewicz / PE |
| Invités |
:
|
J. Blondel / ST
R. Garoby / PS |
1. Approbation du compte rendu n° 102
Le compte rendu n° 102 est approuvé.
2. Matters arising from the last meeting
2.1. Réunion au sujet du support informatique fourni par la division
EST
Suite à la présentation de E. Sanchez-Corral au Desktop Forum,
une réunion a été organisée avec la division
EST. Trois points principaux ont été discutés :
-
MP5 : la division EST se montera plus active pour le support,
-
EDMS : notes de coupure et généralités,
-
maquettes CAO.
Le compte rendu est disponible.
3. Superconducting Proton Linac (R. Garoby) (transparents)
R. Garoby détaille le projet de réalisation d'un Linac supraconducteur
au CERN baptisé SPL ("Supraconducting Proton Linac").
3.1. Motivation du projet
Le CERN s'intéresse aux faisceaux de protons à haute énergie
pour plusieurs raisons. Les expériences agrées (LHC, CNGS,
AD, TOF et Isolde) sont fortes consommatrices de faisceaux à haute
énergie et en demandent toujours plus. De plus l'expérience
passée a prouvé que tout injecteur se doit d'etre en avance
sur les demandes des machines aval. De plus d'autres utilisations sont
également possibles :
-
physique avec des protons en flux important à basse ou moyenne énergie,
-
usine à neutrinos en refroidissant puis accélérant
rapidement à 50 GeV les muons secondaires résultant du bombardement
d'une cible par des protons (les neutrinos quant à eux viennent
de la désintégration des muons circulant dans un anneau de
stockage),
-
et, de façon ultime, collisionneur à muons.
3.2. La structure au CERN
Une ligne de travail dans cette direction a été mise en place
au sein du secteur accélérateur. Une vingtaine de personnes
y contribuent à temps partiel. Trois groupes de travail ont ainsi
été mis en place par la direction :
-
Neutrino factory (présidé par H. Haseroth), qui s'interesse
à la possibilité d'une usine à neutrinos sur le site
du CERN,
-
Linac(s) (présidé par R. Garoby), qui étudie la réalisation
d'un Linac 2 GeV construit le plus possible à partir de matériel
du LEP et pouvant servir de source de protons pour la cible d'une usine
à neutrinos,
-
Synchrotrons (présidé par H. Schonauer), qui analyse une
variante plus "traditionnelle" de source de protons pour l'usine à
neutrinos.
Le "baseline design" pour une usine à neutrinos au CERN est actuelement
basé sur un Linac 2 GeV.
3.3. Principe d'une usine à neutrinos basée sur un Linac
à 2 GeV
3.3.1. Source de protons de 2 GeV
Le Linac fournit un faisceau H- de 2 GeV sous forme d'impulsions de 2ms
toutes les 10 ms. Le système RF ré-utilise environ 40 klystrons
du LEP en mode pulsé. Des cavités type LEP-2 sont exploitées
telles quelles entre 1 et 2 GeV. Entre 1 GeV et 100 MeV de nouvelles cavités
supraconductrices sont nécessaires. Entre 100 MeV et 0 MeV des structures
à température ordinaire sont préférées
(RFQ et "Drift Tube Linac"). Un "chopper" rapide à 2 MeV permet
de donner au faisceau la structure temporelle nécessaire pour la
formation des paquets dans l'anneau d'accumulation. Le courant de faisceau
pendant l'impulsion est de 10 mA, ce qui correspond à une puissance
moyenne de 4 MW.
Les protons de ce faisceau sont accumulés (par échange
de charge) en 12 paquets dans un anneau à énergie fixe situé
dans le tunnel des ISR. A l'issue de l'accumulation, les protons sont transférés
dans un second anneau dit "de compression", également situé
aux ISR, où ils subissent une tension RF élevée entraînant
le raccourcissement des paquets à environ 6 ns. Après 8 tours
(~ 30 microsec.) les 12 paquets de 1E13 protons chacun sont éjectés
vers la cible de production de muons.
3.3.2 Traitement des muons secondaires
En ce qui concerne le faisceau de muons secondaires, derrière la
cible, de nombreux choix technologiques sont encore à faire et de
la R. & D. est indispensable pour optimiser les performances. A l'heure
actuelle et sur la base des travaux engagés depuis de nombreuses
années aux USA, le schéma envisagé est le suivant:
-
les muons secondaires étant diffus, une ou plusieurs manipulations
sont indispensables pour augmenter leur densité utile ("Bunch rotation",
"Mini-cooling"),
-
la durée de vie d'un muon dans son propre référentiel
n'étant que de 2 micro secondes, les traitements qu'il subit doivent
être extrêmement rapides et l'accélération en
particulier n'est concevable que dans une cascade de Linacs avec ou sans
recirculation.
-
une fois accélérés à 50 GeV la durée
de vie apparente d'un muon dans un référentiel terrestre
atteint 1 ms, ce qui lui permet d'effectuer plusieurs centaines de tour
dans un anneau de stockage de 1 km de circonférence. Cet anneau
comportera 2 longues sections droites à l'extrémité
desquelles le flux de neutrinos résultant de la désintégration
des muons sera particulièrement intense, et qui seront pointées
vers des sites expérimentaux distants (Gran Sasso etc.).
3.3.3. Puissance consommée par le Linac
Le SPL consommera une puissance de l'ordre de 40 MW pulsés (dont
26 MW RF) sur 30% du temps. La puissance moyenne extraite du réseau
sera donc d'environ 10 à 12 MW.
3.3.4. Localisation de la machine SPL
R. Garoby localise sur un schéma une proposition d'emplacement de
la machine SPL qui alimenterait le PS, Isolde et un anneau de stockage
dans le tunnel des ISR. Certains tunnels de transfert existants pourraient
être ré-utilisés.
Les caractéristiques du faisceau Linac et sa destination seront
modulés d'impulsion en impulsion pour s'adapter aux différents
usages. Le booster et le Linac 2 ne seront plus exploités.
3.4. Situation du projet
Un rapport datant de 1998 (CERN/PS 98-063 (RF/HP)) et décrivant
les possibilités d'implantation au CERN d'un Linac superconducteur
sert de base pour le projet SPL. L'avancement des études dépend
principalement :
-
du reste des études sur les usines à neutrinos : les idées
semblent converger vers la solution très souple d'un Linac et d'un
compresseur,
-
des requêtes supplémentaires des physiciens en matière
d'expériences avec des protons à basse énergie,
-
des moyens mis à disposition et en particulier de la taille de l'équipe
d'étude.
Les services et le schéma général d'implantation n'ont
pas encore été étudiés précisément,
et le soutien de la division ST est indispensable en la matière.
Ce projet se déroulera en deux étapes :
-
la source de protons en amont de la cible et qui présente un intérêt
et un usage immédiat pour les physiciens sera construite en premier,
-
la machine à muons sera montée plus tard.
R. Garoby se fixe deux objectifs dans le temps :
-
été 2000 : publication d'un "Conceptual Design Report" définissant
des choix technologiques réalistes pour l'accélérateur
lui-même ainsi que pour son infrastructure et son implantation sur
le site du CERN,
-
automne 2000 : établissement du coût financier de la réalisation
d'une telle machine et demande officielle de mise à disposition
de matériel LEP.
3.5. Contraintes
Le CERN ne peut pas mobiliser des ressources financières d'un ordre
de grandeur convenable avant 2006. Par contre, des sources de financement
extérieures pourraient être envisagées si l'on en juge
par les multiples initiatives européennes actuelles concernant les
accélérateurs de protons de haute puissance.
A plus long terme, il est peu probable que le CERN puisse réaliser
à la fois les projets CLIC et Neutrino Factory.
3.6. Appui ST pour le projet SPL
L'étude génie civil du projet SPL nécessite au moins
un ingénieur et un projeteur temps partiel. R. Garoby peut financer
le recours à l'appui industriel. J.L. Baldy rappelle qu'il faut
aussi intégrer dans ce projet les puits pour le montage ainsi que
les éventuels ouvrages techniques annexes.
E. Cennini suggère d'utiliser le tunnel TI 12 qui ne sera pas
utilisé pour le LHC.
Pour CV, il faudra prévoir un refroidissement de 10 à
15 MW.
La division ST souhaite mettre en place une organisation centralisée
avec un chef de projet. J.L. Baldy est pour l'instant responsable de ce
projet. Il étudiera les possibilités de délégation
et la force de travail génie civil à mettre en place.
4. LEP post mortem fiesta
Une fête pour la fin du LEP sera organisée le 9 octobre. De
nombreuses idées ont déjà été lancées
à ce sujet. J. Blondel explique que le bâtiment 180 en constituera
le point focal. Ce hall devra donc être remis en état et nettoyé.
J. Blondel est le chef de projet ST pour la partie infrastructure. Des
correspondants ont déjà été nommés ou
sont à nommer :
-
Transport : A. Dagan.
-
Chauffage : un correspondant TFM doit être nommé pour le chauffage
du bâtiment 180. J. Kuhnl-Kinel est chargé de lancer à
l'avance les centrales thermiques.
-
Électricité et éclairage : un correspondant TFM doit
être nommé.
-
Gardiennage, circulation : C. Ducastel.
Beaucoup d'autres aspects devront également être pris en compte
:
-
sanitaires,
-
structures textiles sur le parking,
-
salle de presse,
-
cabinets avec fax,
-
etc.
J. Blondel précise que le CERN fera appel à un régisseur.
5. Divers
5.1. Coordination des travaux pendant le shut-down du SPS
A. Scaramelli souhaite qu'un coordinateur ST soit nommé pour assurer
la coordination des travaux effectués par la division pendant le
shut-down du SPS.
Le prochain shut-down du SPS voit en effet coïncider 4 projets
majeurs :
-
les travaux "classiques" durant un shut-down qui sera cette année
particulièrement long,
-
la transformation du SPS en injecteur,
-
le projet ECA4,
-
le projet eau.
Tous ces travaux doivent se dérouler en bonne harmonie avec un maximum
de planification.
R. Charavay est nommé chef de projet pour les travaux pendant
le shut-down SPS. Les correspondants CV seront M. Nonis pour le projet
eau et A. Monsted pour l'opération.
Une réunion interne ST sera organisée prochainement afin
de faire l'inventaire de tous les travaux qui seront à réaliser.
5.2. LHC Controls Project Workshop
Le premier LHC Controls Project Workshop aura lieu les 13 et 14 avril.
Les thèmes principaux développés seront :
-
un tronc commun en matière de contrôle,
-
le contrôle industriel,
-
la physique et le contrôle de la machine.
Tous les membres du groupe de travail ST sur les contrôles ont été
invités.
5.3. Gestion du personnel CV - MO
Suite à des discussions entre M. Wilhelmsson et P. Ninin, il a été
décidé en réunion des chefs de groupe que l'accord
initial serait respecté. En conséquence, M.C. Morodo Testa
sera transférée au groupe ST/CV dès le 1er mai.
Il convient en effet d'accorder la priorité au process sur le
terrain qui comporte une plus grande urgence. Grâce à ses
contacts M.C. Morodo Testa pourra constituer un excellent lien entre les
groupes CV et MO en matière de contrôle. Elle pourra également
inculquer une certaine méthodologie au sein du groupe CV et créer
ainsi une synergie.
Le rôle formateur du groupe MO est ainsi mis en valeur. Cependant,
P. Ninin maintient qu'il ne dispose pas des ressources nécessaires
pour intégrer les 15 process CV et que les talents de M.C. Morodo
Testa seraient certainement mieux utilisés au sein du groupe MO.
Il n'est néanmoins pas exclu que le groupe MO soit renforcé
dans le futur.
5.4. Suivi budgétaire prévisionnel pour le LHC
Un mandat a été donné à K. Skelton pour la
mise en place d'un système de suivi budgétaire prévisionnel
pour le LHC. Avant le lancement du groupe de travail, J.L. Baldy souhaite
disposer d'un accord de principe des chefs de groupe sur la méthode
choisie.
K. Skelton et K. Foraz présenteront donc leurs idées
en la matière au cours de la prochaine réunion des chefs
de groupe. Des représentants des autres groupes intéressés
par le sujet seront également invités : J. Pedersen, J. Inigo-Golfin,
I. Ruehl, E. Cennini et L. Scibile.
5.5. Transfert de personnel CV - HM
Le transfert de personnel entre les groupes CV et HM s'effectuera à
la date du 1er mai.
S. Prodon
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