Thèse en cours

Etude du nuage d'électrons à l'aide du Secteur Pilote Vide du LHC au CERN
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Auteur / Autrice : Quentin Duong
Direction : Gaël Sattonnay
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Physique des accélérateurs
Date : Inscription en doctorat le 01/10/2022
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Particules, Hadrons, Énergie et Noyau : Instrumentation, Imagerie, Cosmos et Simulat
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Physique des deux Infinis Irène Joliot-Curie
référent : Faculté des sciences d'Orsay

Mots clés

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Résumé

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Les anneaux de stockage à haute énergie récents et futurs devront fonctionner à une haute luminosité, celle-ci résultant des collisions intenses et rapprochées de paquets de particules. Les passages successifs des particules accélérées et son interaction avec les parois des lignes du faisceau conduisent à la formation d'un nuage d'électrons qui peut être une limite importante pour le fonctionnement de la machine s'il n'est pas contrôlé. Le grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN et sa mise à niveau à haute luminosité, qui entreront en service en 2029, ne font pas exception et diverses techniques d'atténuation sont/seront utilisées. Le Secteur Pilote Vide installé dans l'anneau du LHC permet d'étudier les interactions du faisceau avec divers types de matériaux techniques : cuivre, alliage TiZrV (les deux matériaux du LHC) et cuivre recouvert de carbone amorphe, matériau de base de HL-LHC (HiLumi-LHC). Plusieurs instruments tels que des manomètres totaux et partiels, des calorimètres, des photons, des capteurs de photons, d'électrons et d'ions, des analyseurs d'énergie, des oscilloscopes rapides seront utilisés pour surveiller le rayonnement synchrotron et les nuages ​​d'électrons/ions interagissant avec le système de vide. Certains des appareils nécessitant un système spécifique d'acquisition de données, une mise en service ou un étalonnage sera à effectuer. La réponse à court et à long terme de ces instruments à différents schémas de remplissage de faisceau, intensité de paquet et énergie de faisceau, sera analysée en détail puis comparée à des modèles existants ou nouveaux (basés sur PyCloud, Vasco, Dyvacs, Molflow, Synrad, etc.), en utilisant des entrées paramètres dérivés du Secteur Pilote Vide lui-même, des données de laboratoire ou de la littérature. L'extrapolation pour les faisceaux du HL-LHC et les implications potentielles pour son système de vide seront étudiées. Si le temps le permet, des mises en œuvre seront effectuées dans le Secteur Pilote Vide et leurs résultats observés avec des faisceaux préliminaires HiLumi.