L’ETUVAGE

4ème rencontre du RTV 4-7 Novembre 2019 Obernai DUVAL Jean Pierre

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- Présentation de SOLEIL

- Rappels sur le principe et le rôle de l’étuvage

- Matériels et techniques utilisées sur les lignes de lumière

- Contraintes et particularités pour l’anneau de stockage

- Conclusion

SOMMAIRE

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PRESENTATION DE SOLEIL

Chiffres clés :- 2004: démarrage de l’installation des accélérateurs- 06/2006: 1er faisceau dans l’anneau de stockage- 09/2006: ouverture de la 1er ligne (Diffabs)- 12/2014: ouverture de la 29ème ligne

- Energie : 2,75GeV- Circonférence : 354m- Courant : 500mA avec 15h de durée de vie- 29 lignes de lumière (permet de préparer, analyser desÉchantillons sous faisceau)(20 onduleurs , 7 dipôles, 2 infrarouges)

C’est un accélérateur de particules (électrons) qui produit le rayonnement synchrotron (de l’infrarouge aux rayons X) permettant de sonder la matière (absorption, diffraction, photoémission d’électrons).

Groupe vide et cryogénie :. 4 ingénieurs. 10 techniciens

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Dans l’anneau et les têtes de lignes : 10-10 à 10-9 mbar(étuvé)

Dans l’injecteur :10-9 à 10-8 mbar(non étuvé)

Pour les lignes, les pressions peuvent varier d’une ligne à l’autre. De quelques 10-11 mbar à la pression atmosphérique(partiellement étuvé)

GAMMES DE PRESSIONS REQUISES A SOLEIL

HgggggggggGgggggggggggggggggggggg

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- Opération qui consiste à chauffer les parois des chambres à vide pour accélérer la désorption et ainsi obtenir des pressions plus faibles une fois revenue à température ambiante.

- Sans étuvage, la pression partielle de vapeur d’eau va limiter la pression totale.

- L’étuvage permet aussi d’activer les dépôts NEG (environ 180°C)

- Température entre 80°c et 250°c, de 1 à plusieurs jours

PRINCIPES

On considère que les chambres à vide sont nettoyéesEt tous les matériaux sont compatibles ultravide

! Surface spécifique très grande!

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CORDONS CHAUFFANTS

Fibres (soie !) de verre :- Température 450°c max.- 250W/m- ça gratte!

Métallique :- Température max. dépend de l’isolant- ça pique!

Silicone:- Température 140°c max.- environ 50w/m

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CORDONS CHAUFFANTS

Cordons chauffants installéspar le fabriquant de l’enceinte

Manteaux sur mesurePapier aluminium

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THERMOCOUPLES

- Simplicité d’utilisation- Normalisés - Garder le même matériau sur toute la chaine de mesure

Type T (marron) :- Faible coût- Mesure jusqu’à 400°C

Type K (vert) :- Faible coût- Mesure jusqu’à 1400°C !

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BAIES DE REGULATION

Régulateur 1 voie :- Simple d’utilisation- Pas de réglage de pente

Baies portables 4 et 8 voies :- Bon marché- Grand choix de régulateurs PID- Peu convivial- Câblage maison

Baie 36 voies :- Simple d’utilisation- Convivial- Fabrication et programmation externalisées

- Sur mesure donc chère

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EXEMPLES D’ETUVAGES

Importance de surveiller la phase de montée en température

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Exemple d’étuvage sur enceinte expérimentale utilisantla méthode XPS de caractérisation des matériaux

EXEMPLE D’ETUVAGE

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FILMS CHAUFFANTS

Choix imposé pour des raisonsd’encombrement et de simplicité de mise en œuvre

Cahier des charges:Double circuits chauffants (sécurité)Thermocouples intégrés (T)Température max. 180°c en continuDensité de puissance de 0,6w/cm2Grande dimension > 1m

Société RICAAdhésif 3M acryliqueRésistance chauffante en InconelSandwich en polyimide0,25mm150°c en continu, 180°c en pointe

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Nature du NEG : TiZrV (30-30-40)

CHAMBRES A VIDE QUADRIPOLE

Avec les chambres à vide des sections droites~200 m de chambres avec dépôt NEG(56% de l’anneau)

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2 chambres dipôle inox

(SDMS)

CHAMBRES A VIDE DIPOLE

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FILMS CHAUFFANTS

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Endroits abimés :- Dans chacune des 16 cellules de l’anneau de stockage- Au voisinage de la chambre quadripôlaire- En aval des éléments de courbure

Les équipements situés ailleurs sont en parfait état :- Sections droites- En amont du 1er dipôle- Aux environs de la chambre dipôle

DEGRADATION DES FILMS

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EXEMPLES DE FILMS ABIMES

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FILMS CHAUFFANTS

Chambre de test pour étuvage

RICA GTS double épaisseur

RICA GTS simple épaisseur

RICA Pyralux LF

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CONCLUSION

Mesure des gaz résiduels avant et après étuvage