Etude des vibrations et de la stabilisation à l'échelle sous-nanométrique des doublets finaux d'un collisionneur linéaire - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

Study of vibrations and stabilization of linear collider final doublets at the sub-nanometre scale

Etude des vibrations et de la stabilisation à l'échelle sous-nanométrique des doublets finaux d'un collisionneur linéaire

Résumé

CLIC is one of the current projects of high energy linear colliders. Vertical beam sizes of 0.7nm at the time of the collision and fast ground motion of a few nanometres impose an active stabilization of the final doublets at a fifth of nanometre above 4Hz.
The majority of my work concerned vibrations and active stabilization study of cantilever and slim beams in order to be representative of the final doublets of CLIC.
In a first part, measured performances of different types of vibration sensors associated to an appropriate instrumentation showed that accurate measurements of ground motion are possible from 0.1Hz up to 2000Hz on a quiet site. Also, electrochemical sensors answering a priori the specifications of CLIC can be incorporated in the active stabilization at a fifth of nanometre.
In a second part, an experimental and numerical study of beam vibrations enabled to validate the efficiency of the numerical prediction incorporated then in the simulation of the active stabilization. Also, a study of the impact of ground motion and of acoustic noise on beam vibrations showed that an active stabilization is necessary at least up to 1000Hz.
In a third part, results on the active stabilization of a beam at its two first resonances are shown down to amplitudes of a tenth of nanometre above 4Hz by using in parallel a commercial system performing passive and active stabilization of the clamping.
The last part is related to a study of a support for the final doublets of a linear collider prototype in phase of finalization, the ATF2 prototype. This work showed that relative motion between this support and the ground is below imposed tolerances (6nm above 0.1Hz) with appropriate boundary conditions.
CLIC est un des projets actuels de construction d'un collisionneur linéaire de haute énergie. La taille verticale des faisceaux de 0,7nm lors de la collision et le mouvement rapide du sol de quelques nanomètres imposent une stabilisation active des doublets finaux au cinquième de nanomètre au-dessus de 4Hz.
La majorité de mon travail a porté sur l'étude des vibrations et de la stabilisation active de poutres en porte-à-faux et élancées afin de représenter les doublets finaux de CLIC.
Dans une première partie, les performances mesurées de différents types de capteurs de vibration associés à une instrumentation appropriée ont montré que des mesures précises du mouvement du sol sont possibles de 0,1Hz jusqu'à 2000Hz sur un site calme. Egalement, des capteurs électrochimiques répondant à priori au cahier des charges de CLIC peuvent être incorporés dans la stabilisation active au cinquième de nanomètre.
Dans une deuxième partie, une étude expérimentale et numérique des vibrations d'une poutre a permis de valider l'efficacité de la prédiction numérique incorporée par la suite dans la simulation de la stabilisation active. Egalement, une étude de l'impact du mouvement du sol et du bruit acoustique sur les vibrations d'une poutre a montré qu'une stabilisation active est nécessaire jusqu'à au moins 1000Hz.
Dans une troisième partie, les résultats sur la stabilisation active d'une poutre à ses deux premières résonances sont montrés jusqu'à des amplitudes d'un dixième de nanomètre au-dessus de 4Hz en utilisant en parallèle un système commercial réalisant une stabilisation passive et active de l'encastrement.
La dernière partie a porté sur une étude d'un support pour les doublets finaux d'un prototype d'un collisionneur linéaire en phase de finalisation, le prototype ATF2. Ce travail a montré que le mouvement relatif entre ce support et le sol est en-dessous des tolérances imposées (6nm au-dessus de 0,1Hz) avec des conditions aux limites appropriées.
Fichier principal
Vignette du fichier
these_bolzon.pdf (10.43 Mo) Télécharger le fichier
soutenance_bolzon.ppt (26.9 Mo) Télécharger le fichier
Format : Autre
Loading...

Dates et versions

tel-00238553 , version 1 (04-02-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00238553 , version 1

Citer

Benoît Bolzon. Etude des vibrations et de la stabilisation à l'échelle sous-nanométrique des doublets finaux d'un collisionneur linéaire. Autre. Université de Savoie, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00238553⟩
272 Consultations
1408 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More