XFEL – ESRF

En juin 2007 le gouvernement allemand, supporté par une collaboration européenne, a officiellement donné le feu vert pour la construction d’un nouvel accélérateur linéaire, le projet européen de XFEL. La machine, qui sera construite sous terre, aura une longueur de 3,4 km, et permettra de générer des rayons X ultra courts (27 000 fois/ seconde) et des niveaux de brillance un milliard de fois plus élevés que ceux des meilleures sources classiques de rayonnement X-ray.

Cette plateforme expérimentale, aux caractéristiques exceptionnelles permettra de réaliser des expériences inédites, à la frontière de la science actuelle avec des applications industrielles multiples : pharmacie, microélectronique, pétrochimie, etc.

La chambre d’expérience (cœur du système d’instrumentation assurant la diffusion) ne permet pas toujours d’assurer de bonnes conditions de vide, en particulier au cours des expériences avec des matériaux évaporables exposés dans la chambre.

Nous notons qu’une telle fenêtre serait proche de l’échantillon et donc la diffusion parasite pourrait contaminer le signal de l’échantillon qui dans de nombreux cas est très faible.

Pour cela, une solution sans fenêtre doit être utilisée. Celle-ci est faite grâce à une section de pompage différentiel (DPS) qui relie l’UHV (enceinte ultravide) et les parties de la ligne de lumière (beamline), qui assurent un vide de moins bonne qualité.

Comme indiqué précédemment, EPRI 2+2 intervient sur le développement de l’instrumentation scientifique et plus particulièrement sur la conception du système de pompage différentiel (DPS).

Après avoir développé, une nouvelle architecture de système de pompage différentiel, basé sur une technologie de chambre à vide instrumentée, EPRI2+2 a développé la chaîne d’instrumentation en aval de la Beamline. Il s’agit plus précisément de l’ensemble XMID Endstation et Arm-PIPE-AGIPD qui est décomposé en plusieurs éléments :

• La chambre Multipurpose
• Le support AGIPD
• L’ensemble soufflets et tuyauteries pour le vide, qui permet un mouvement le long de la poutre principale (ou bras)
• La poutre principale (ou bras)
• L’environnement externe

• L’isolation thermique au niveau de l’instrumentation dans la chambre à vide. Les éléments refroidis doivent pouvoir se déplacer linéairement et verticalement avec une précision de l’ordre de 10-3mm, et tourner autour de 3 axes dont une rotation complète à +/-180° avec une précision de l’ordre de 10-4 degré. Le système de refroidissement ne doit pas perturber la précision du positionnement
• Le développement du système à poutre et à soufflets. En effet, le système d’instrumentation AGIPD sera à déplacer le long de la poutre, avec des niveaux de sollicitations extrêmement élevés et une répétabilité sur le positionnement de l’ordre de 10-2mm. Nous devons donc développer un système capable de résister à ces déformations