Domaine scientifique de la Doua
Bâtiment Paul Dirac
4, Rue Enrico Fermi
69622 Villeurbanne Cedex
Accueil Tel: +33 (0) 4 72 43 13 46
Direction : +33 (0) 4 72 44 84 57
Fax: +33 (0) 4 72 43 15 40


Nous contacter


organigramme


annuaire


intranet


Réservations

Nos tutelles

CNRS

Rechercher




Accueil > Support > Soutien technique > Mécanique > Projets > 23.1 DIAM

2.23 Optique Faisceau - Déflecteur

Déflecteur sphérique électrostatique 90°

Optique Faisceau

Déflecteur

Th.Dupasquier[1] ; G.Gelin[1] ; F.Mounier[1] ; A.Eynard[1] ; A.Benoit[1] ; Th.Alliaume [1] ; C.Peaucelle[2] ; R.Filliol[2]

[1] Service Etude et Réalisation Mécanique IPNL
[2] Service Accélérateurs IPNL
[3] Service mécanique, LAL, Orsay

Description

Cet ensemble mécanique n’a été ni conçu ni réalisé à l’IPNL. Mais pour les besoins de l’expérience, il s’avère nécessaire pour dévier le faisceau de protons d’un angle de 90°.

La position du déflecteur le long du trajet du faisceau a mis en avant la nécessité de modifier ses secteurs d’entrée et de sortie. L’étude réalisée consistait à modifier ses secteurs et d’envisager des reprises d’usinage, de soudure, et d’adapter des soufflets qui n’existaient pas initialement.

Contraintes techniques

  • Fonctionnement sous vide 10-6mb
  • Soufflets à coupelles soudées
  • Ajout de piquages pour diagnostics, fiches BNC de mesure et basse tension, fentes
  • Démontage de joints métalliques et remplacement par joint Viton
  • Usinage de pièces de grande taille
  • Tests des soudures
  • Adaptation de vannes type "Vivitron" aux brides CF et pompes ISO-K
  • Nouveau châssis compact et réglable

Solutions

Le déflecteur original est montré Photo 1, et la Fig 1 représente le déflecteur après modification selon les contraintes du cahier des charges.

Les solutions apportées au déflecteur qui touchaient aux techniques du vide et aux problématiques liées aux piquages ont été discutées en collaboration avec le service mécanique du LAL[3] à Orsay pour respecter les exigences d’un fonctionnement sous vide et conserver la précision générale de l’ensemble.

JPEG - 131.3 ko
Photo 1
Déflecteur original
JPEG - 28.1 ko
Fig 1
CAO déflecteur modifié (Conception TH.Dupasquier)

Secteur d’entrée

JPEG - 23.8 ko
Fig 2
CAO Secteur entrée (Conception Th.Dupasquier)

Secteur de sortie

JPEG - 32.2 ko
Fig 3
CAO Secteur sortie (Conception Th.Dupasquier)

Réalisation

Les photos montrent quelques étapes de la réalisation des secteurs

Les soufflets ont été réalisés sur la base des calculs et dimensionnements du bureau d’études, puis commandés auprès d’une entreprise extérieure.

JPEG - 74.7 ko
Photo 2
Soufflets à coupelles soudées (réalisation extérieure)

Après tronçonnage, le tube du secteur a été dressé, une nouvelle bride usinée et ajustée dans l’atelier de l’IPNL.

JPEG - 83.3 ko
Photo 3.1
Secteur entrée - pièces (réalisation IPNL)
JPEG - 76.4 ko
Photo 3.2
Secteur entrée - pièces avant soudure
JPEG - 147.2 ko
Photo 3.3
Secteur entée - soudures (Réalisation extérieure)

Les soudures des brides tournantes sur les embouts du secteur de sortie ont été réalisées par le service mécanique et la chaudronnerie du LAL[3]. Les soudures des piquages ont été réalisées à l’extérieure compte tenu de la taille de l’ensemble et de la précision angulaire des différents piquages.

JPEG - 129.5 ko
Photo 4
Secteur sortie (Réalisation LAL et extérieure)

Montage

JPEG - 125.1 ko
Fig 4
CAO déflecteur sur châssis (Conception Th.Dupasquier)
JPEG - 138.5 ko
Photo 5
Montage déflecteur - Châssis modulaire en profilés aluminium (réalisation extérieure)
JPEG - 130.2 ko
Photo 6
Détail de la modification du secteur de sortie

Tests

Les tests de tenue au vide et d’étanchéité des soudures des secteurs ont été réalisés par l’entreprise qui a effectué les soudures. Nous disposons des certificats de contrôles.

Le déflecteur a été testé sous vide moléculaire en nos locaux, sur site. Nous avons obtenu une pression de 1,8 10-6 mbar après 72 heures de pompage, sans étuvage. Nous avons obtenu un vide limite 1,2 10-6mbars après 350heures de pompage.

Le dispositif a donc été validé conforme au cahier des charges.