Airix (Accélérateur à Induction pour Radiographie pour l’Imagerie X)

Le client

Le CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives) est un organisme public de recherche qui intervient dans les domaines de l’énergie, de la défense, de la sécurité, des technologies de l’information et des technologies de santé. Il mène des activités de recherche fondamentale et de recherche appliquée portant sur la conception des réacteurs nucléaires et la fabrication des circuits intégrés.

Le défi

Le CEA joue un grand rôle dans le maintien sur le long terme de la capacité de dissuasion nucléaire française. Depuis la fin des essais nucléaires en 1996, le bon fonctionnement et la sécurité des armes constituant la force de dissuasion française ont été vérifiés par simulation sur ordinateur. L’une des principales installations du programme Simulation est l’accélérateur à induction pour la radiographie et l’imagerie X, Airix, d’une puissance exceptionnelle, qui sert à radiographier par imagerie X des objets métalliques denses. Airix se compose d’un accélérateur générant des électrons à haute énergie, d’une cible qui permet de convertir ces électrons en rayonnement X, d’un dispositif expérimental et d’un système d’imagerie.

Thales a participé à ce programme en fournissant, sur la base d’un concept du CEA, l’ensemble de l’accélérateur électrostatique.

Les principales caractéristiques des éléments livrés par Thales sont les suivantes :

  •   Énergie du faisceau d’électrons : jusqu’à 20 MeV
  •  Courant : 3,5 kA
  • Longueur d’impulsion : 60 ns
  •  32 générateurs HT 250 kV

En outre, Thales a participé  en 2011 aux études de conception mécanique détaillée, à la réingénierie et à la fourniture du système de commande contrôle de l’accélérateur. Le Groupe a également contribué aux études concernant les impératifs sismiques, notamment à la conception d’équipements dédiés, ce qui impliquait de déplacer l’accélérateur Airix de Champagne-Ardenne jusqu’au centre du CEA de Valduc, en Bourgogne. Ce transfert a nécessité de démonter la machine radiographique, pour la remonter sur le site de Valduc.

La solution

En vue de la bonne réalisation de la première phase du projet, Thales a assuré les services suivants :
  • Transfert intégral de la machine (démontage, emballage, remontage, étalonnage)
  • Conception mécanique de l’extrémité de l’accélérateur à lignes de faisceau
  • Modernisation des générateurs HT (250 kV)
  • Analyse de l’équipement de lignes de faisceau de l’EGF (espace de glissement et de focalisation), pour prendre en compte les nouvelles exigences
  • Réingénierie des instruments et du contrôle (production d’analyses fonctionnelles, développement et production d’une nouvelle solution d’automatisation et de supervision, fabrication de 35 baies électrotechniques)
  • Développement du système de commande contrôle (automatisme et supervision, 10 000 E/S)
  • Études sismiques
  • Qualification sur site
  • Intégration sur site et mise en service de l’accélérateur
  • Soutien technique à l’exploitation.
Le bon déroulement du transfert était primordial, afin de qualifier le plus grand nombre possible des modifications apportées à l’équipement de l’accélérateur, et de réduire ainsi le risque de retards pour la phase de remontage à Valduc, qui a débuté en septembre 2013. En parallèle, la réingénierie des instruments et du contrôle compte tenu des spécificités du nouveau site, la réalisation des études EGF et la production des nouveaux équipements vont pouvoir démarrer.

Les résultats

Après avoir résolu plusieurs problèmes d’obsolescence, notamment pour le système de commande contrôle, Thales a procédé au démontage de l’unité, puis à la réintégration et à l’étalonnage de l’accélérateur.
Grâce au travail des équipes des lignes de produits Grandes infrastructures de recherche, le CEA a pu mener à bien l’étape de remise en service de l’accélérateur générateur de rayons X à Moronvilliers, à la fin de la première phase de mise à hauteur.

Les capacités

Thales dispose d’une expertise considérable dans la conception et la production de systèmes complexes,  de protocoles et d’équipements d’essai. Pour le projet Airix, les compétences mises à contribution étaient les suivantes :
  • ingénierie système
  • nouveaux concepts, nouveaux approvisionnements
  • organisation des transferts d’équipement
  • intégration et validation complètes.
En étroite collaboration avec ses clients, Thales conçoit la solution nécessaire à chaque programme de recherche, de l’élaboration des spécifications techniques jusqu’à la fabrication et au soutien à l’exploitation.
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