Les courants de surface générés par l’alimentation Radio Fréquence (352 MHz) de la cavité accélératrice RFQ d’IPHI, l’échauffent de façon non négligeable (210 W/cm2 localement à certaines extrémités, 16 W/cm2 dans la partie droite). Cette chaleur est évacuée par de l’eau circulant dans des canaux de refroidissement traversant les lames mais entraîne néanmoins une déformation du profil transverse de la cavité.
La modélisation thermo-mécanique des sections droites des tronçons par les éléments finis, permet d’estimer les déplacements et les contraintes que subit la cavité en fonctionnement dans sa partie centrale. Le nouveau profil obtenu peut alors être transmis au code de calcul HF Superfish, afin de calculer la nouvelle fréquence d’accord de la section.
Elle permet également, en prenant en compte l’échauffement de l’eau circulant dans les canaux de refroidissement, d’évaluer pour le RFQ en fonctionnement, la régulation qui induira le minimum de décalage de fréquence.
La présente note décrit, dans une première partie, la modélisation par les éléments finis du comportement thermo-mécanique des sections droites de la cavité (menée sur le logiciel Castem2000 en 2D) puis, dans une deuxième partie, par l’utilisation successive d’une telle modélisation sur plusieurs sections, la façon dont peut-être modélisé le comportement global du RFQ et sa régulation.
Son objectif n’est pas de donner des résultats de comportement thermo-mécanique de la cavité mais plutôt de décrire comment la régulation du RFQ complet peut-être modélisée.
|
