Définition d'un réseau de référence métrologique pour le positionnement d'un grand accélérateur linéaire - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2003

Définition d'un réseau de référence métrologique pour le positionnement d'un grand accélérateur linéaire

Résumé

This PhD thesis is a study of the Compact Linear Collider (CLIC) alignment system, a project of linear accelerator of about 30km long of the European Organization for Nuclear Research (CERN). The pre-alignment tolerance on the transverse positions of the components of the CLIC linacs is typically ten microns over distances of 200 m.
This research is a consequence of 10 years work, where several sets of special sensors dedicated to metrology have been adapted for the CLIC project. Most of these sensors deliver measurements linked to geometric references sensitive to gravity fluctuation. An important part of this work is therefore dedicated to study the gravity disruptions as a high level of accuracy is required. The parameters to take into account in the use of the hydrostatic leveling have thus been highlighted.
A proposal of configuration of the system alignment based on a selection of sensors has also been given in this research. Computer models of different possible configurations have been presented. As the existing computing software was inappropriate, a new object oriented software package has been developed, to ensure future upgrades. An optimized configuration of the network has been defined from a set of simulations.
Finally, due to problems in the use of hydrostatic leveling systems, a solution based on the use of a long laser beam as an alternative solution is discussed.
Ce travail de doctorat est consacré à l'étude du système d'alignement du CLIC, projet d'accélérateur linéaire de particules de plus de 30km de long mené par l'Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire. L'aspect le plus remarquable de ce projet réside dans la précision très contraignante de ±10 microns sur 200m qu'il faut atteindre sur l'alignement relatif des éléments de l'accélérateur.
Cette thèse se situe dans le prolongement de travaux entrepris depuis 10 ans. Ceux-ci avaient notamment permis de sélectionner un certain nombre de capteurs métrologiques susceptibles de répondre aux besoins du CLIC. Or la plupart de ces capteurs effectuent leurs mesures par rapport à des références géométriques sensibles à la gravité. Le niveau élevé de précision requis nous a donc conduit à consacrer une partie importante de ce travail à l'effet des perturbations de la gravité sur l'utilisation de ces capteurs. Cela a permis de mettre en évidence les effets qui devront être pris en compte et de dégager les interrogations qui subsistent encore sur l'utilisation des niveaux hydrostatiques.
Cette recherche avait également pour but d'établir une proposition de configuration du système d'alignement, basée sur l'utilisation des capteurs sélectionnés. Il s'agissait donc d'effectuer des simulations des précisions obtenues avec les différentes configurations possibles. L'outil de calcul disponible étant inadapté, un effort majeur a été consacré au développement d'un nouveau logiciel. Les méthodologies orientées-objet se sont avérées être très bénéfiques dans ce contexte et ont permis la mise au point d'un outil évolutif adapté à des projets de recherche. Les simulations effectuées ont permis de définir une configuration optimale du réseau.
Enfin, en raison des problèmes peut-être insolubles que pose l'utilisation des capteurs hydrostatiques, nous avons mené une réflexion qui nous a permis d'ébaucher assez précisément une solution alternative basée sur l'utilisation d'un long faisceau laser.
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Dates et versions

tel-00281959 , version 1 (26-05-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00281959 , version 1

Citer

Freddy Becker. Définition d'un réseau de référence métrologique pour le positionnement d'un grand accélérateur linéaire. Sciences de l'ingénieur [physics]. INSA de Strasbourg, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00281959⟩
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