Etudes de la stabilité mécanique des cavités supraconductrices et de la méthode de rigidification par projection thermique de cuivre
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Today's researche in nuclear physics and in particle physics needs high energy or high intensity accelerators; the use of superconducting cavities constitutes a very important technological advance for the design of such facilities, allowing high accelerating gradient with few dissipation. One of the major problems is the frequency shift under Lorentz forces : since the quality factor of the superconducting cavities is much higher than the external factor depending on the beam charge, their bandwidths are very narrow (several Hertz). Even very small mechanical deformations under Lorentz forces could induce a frequency shift which exceeeds the bandwidth when the accelerating gradient becomes very high. The contribution of this thesis consists at first in a numerical analysis of this problem, then in a mechanical study of a new method for stiffening superconducting cavities : a copper coating over their external surface by thermal spray techniques.
Abstract FR:
La recherche en physique nécessite aujourd'hui des accélérateurs de hautes énergie ou de forte intensité; l'utilisation des cavités supraconductrices constitue un progrés technologique trés important : elles permettent de fournir de hauts gradients accélérateurs avec une dissipation négligeable. Un des problèmes fondamentaux dans la conception de ces cavités est la variation de fréquence due aux forces de Lorentz : ayant un facteur de qualité beaucoup plus élevé que le facteur de couplage externe externe lié à la charge du faisceau, ces cavités ont des bandes passantes trés étoites, les faibles déformations des parois sous l'effet des forces de Lorentz peuvent engendrer une variation de fréquence supérieure à la bande passante lorsque le gradient accélérateur devient trés élevé, ce qui constitue une source d'instabilité. La contribution de cette thèse consiste d'abord en une analyse numérique de ce problème, puis en une étude mécanique d'une nouvelle méthode de rigidification. . .