La fabrication d'éléments optiques magnétiques pour les accélérateurs, notamment en petite série, représente aujourd'hui un défi économique majeur, les coûts devenant prohibitifs pour des besoins spécifiques et évolutifs. Dans ce contexte, une approche innovante a été explorée en reprenant des quadrupôles électro-résistifs initialement développés au Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR). Ces aimants, dont la conception a été adaptée pour ajuster à la fois le gradient du champ magnétique et l'ouverture, offrent une solution prometteuse pour optimiser les performances sans recourir à une fabrication entièrement nouvelle.
Ces quadrupôles se composent de quatre pôles en fer doux, chacun enchâssé dans une bobine. La forme hyperbolique de ces pôles, soigneusement optimisée, permet de générer les gradients de champ requis avec une grande précision. Cependant, leur usinage s'avère particulièrement délicat, nécessitant la création de fraises dédiées, ce qui alourdit encore le processus de fabrication. Face à ce défi, les équipes de l'atelier mécanique ont mis en œuvre une expertise pointue en découpe à fil par électroérosion une technique qu'elles maîtrisent parfaitement. Grâce à cette méthode, un jeu de pôles a été réalisé pour l'un des quadrupôles de la ligne de focalisation de l'accélérateur laser-plasma PALLAS.
Les résultats obtenus sont remarquables: la qualification tridimensionnelle des pièces usinées par électroérosion rivalise avec celle des techniques traditionnelles par fraisage, tant en termes de précision que de qualité de surface. Cette avancée technique, désormais validée, ouvre des perspectives intéressantes. Elle permet non seulement de réduire les coûts, mais aussi d'envisager le recyclage et la modification d'optiques magnétiques existantes, évitant ainsi une refabrication complète. Le quadrupôle modifié, fruit des études menées par les équipes des pôles accélérateur ALPHA et BIMP, de l'expertise de l'atelier mécanique ainsi que du Bureau d'Etudes Mécaniques du pôle ingénierie, sera intégré dans les prochaines semaines dans la section de capture et de focalisation de l'injecteur laser-plasma PALLAS.
Cette innovation illustre comment l'alliance d'une expertise technique pointue et d'une approche créative peut répondre aux enjeux économiques et techniques des accélérateurs modernes, tout en valorisant les ressources existantes.
Quadrupôle
Quadrupôle
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