En 2016, après 50 ans de fonctionnement, un tiers de l'accélérateur linéaire historique du SLAC a été soigneusement déconstruit et extrait pour faire place à une puissante mise à niveau du laser à rayons X LCLS. Au total, 699 tonnes de matériaux – 106 chargements de camions – ont été retirées du tunnel et de la galerie de l'accélérateur. Crédit :Université de Stanford
Pour la première fois depuis plus de 50 ans, une porte ouverte à l'extrémité ouest de l'accélérateur linéaire historique du laboratoire national d'accélérateurs SLAC du ministère de l'Énergie éclaire quatre murs vides s'étendant à perte de vue.
Cette extrémité du linac – un kilomètre complet de celui-ci – a été dépouillée de tout son équipement, tant au-dessus qu'au-dessous du sol. Au cours des deux prochaines années, il sera rééquipé d'une nouvelle technologie pour alimenter une autre merveille de la science moderne :un laser à rayons X qui déclenchera un million d'impulsions par seconde.
« Ce fut un effort énorme de la part de l'équipe de projet et des entrepreneurs, " Javier Séville, chef de projet déménagement de matériel, mentionné. « De juillet à décembre, 50 ouvriers par jour étaient sur place pour démonter et nettoyer la galerie et le tunnel."
Le linac de 2 miles est un spectacle familier aux automobilistes qui le traversent sur l'Interstate 280 près de Sand Hill Road à Menlo Park. Depuis des décennies, il a accéléré des électrons pour des expériences qui ont exploré la nature fondamentale de la matière et a abouti à trois prix Nobel :deux pour la découverte de particules subatomiques et un pour confirmer que les protons et les neutrons sont constitués de quarks.
À partir de 2006, le dernier kilomètre a été converti en source de lumière cohérente Linac, une installation utilisateur du DOE Office of Science qui utilise l'équipement d'accélérateur d'origine pour générer des impulsions de rayons X pour un laser à électrons libres.
Sur la base du succès extraordinaire de LCLS à ce jour, le DOE a récemment approuvé une mise à niveau d'un milliard de dollars, LCLS-II, qui nécessitera l'installation d'un nouveau, accélérateur supraconducteur, à construire à l'extrémité ouest du linac.
Crédit :Université de Stanford
699 tonnes dans 106 camions
Le premier tiers du boîtier de l'accélérateur, situé à 25 pieds sous terre, a été dépouillé des tuyaux d'alignement en aluminium, tubes accélérateurs en cuivre et un labyrinthe complexe de câbles et d'électronique qui ont transformé le rêve d'un physicien en les premiers faisceaux d'électrons en accélération en 1965.
Au cours des derniers mois, 699 tonnes de matériaux ont été retirées du tunnel et de la galerie, s'élevant à 106 camions, selon Carole Fried, chef de projet adjoint pour l'enlèvement et la disposition du matériel.
« Plus de la moitié – environ 59 % – a été recyclée, " dit-elle. " Plus de 400 tonnes d'acier, ferraille, câble, cuivre et aluminium, représentant une valeur de plus de 250 $, 000."
La majeure partie de l'équipement qui a été retiré avait été installé dans la construction originale du linac des années 1960. (Pour un aperçu détaillé de la fabrication de l'accélérateur, voir ce film de 1967.) L'accélérateur a subi de nombreux changements au fil des décennies, cependant, y compris l'ajout des doubleurs d'énergie SLAC, qui a augmenté la puissance de l'accélérateur dans les années 1970, et l'installation de klystrons améliorés - des tubes à micro-ondes qui alimentent l'accélérateur - dans le cadre du collisionneur linéaire SLAC construit en 1983.
"Au fil des ans, de nombreux composants électroniques des commandes ont également été remplacés, nous avons donc supprimé des composants de chaque période de fonctionnement du SLAC, ", a déclaré Scott DeBarger du SLAC.
Crédit :Université de Stanford
DeBarger a supervisé le déplacement de l'équipement avant le début du retrait de l'équipement. Entre avril et juillet, plus de 5, 000 objets ont été récupérés – dont des klystrons, aimants, guides d'ondes en cuivre, Les pompes à vide, systèmes de contrôle, moniteurs de position et plus - à utiliser dans les projets actuels et futurs du laboratoire.
L'avenir est super cool
Plus tard cette année, le tunnel vide sera réaménagé avec des cryomodules de pointe qui formeront la partie supraconductrice de la mise à niveau vers la source de lumière cohérente Linac du SLAC, connu sous le nom de LCLS-II. Les modules seront remplis d'hélium liquide pour refroidir les cavités à moins 456 degrés Fahrenheit. La technologie ultrafroide sera utilisée pour créer des rafales d'électrons de haute énergie 8, 000 fois plus rapide que son prédécesseur et génère des faisceaux de rayons X au nombre de 10, 000 fois plus lumineux.
Les cryomodules sont en cours de construction au Fermi National Accelerator Laboratory et au Thomas Jefferson National Accelerator Facility. Avant qu'ils ne soient livrés au SLAC et installés, de nouvelles infrastructures iront dans le tunnel de l'accélérateur, y compris les branchements à l'eau et à l'électricité. Au-dessus du sol, des amplificateurs micro-ondes à semi-conducteurs remplaceront les klystrons dans la galerie.
« LCLS-II est une entreprise impressionnante qui s'appuie sur de nombreuses équipes, plusieurs phases réussies et collaborations importantes avec nos partenaires – Argonne National Laboratory, Laboratoire national Lawrence Berkeley, Fermilab et Jefferson Lab – et Université Cornell, " dit Jean Galayda, chef de l'équipe du projet LCLS-II. « Nous progressons régulièrement vers le démarrage des opérations en 2020.
