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• “Progetto strategico”: attività sugli acceleratori di interesse “strategico” per l’INFN

• Comitato:– S. Bertolucci – Presidente– F. Ferroni (ex-officio, pres. Gr.I)– A. (ex-officio, pres. Gr.III)– U. Bottigli (ex-officio, pres. Gr.V– F. Cervelli– P. Dalpiaz– M. Napolitano– W. Scandale

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Attività e budget

• Attività (2007):– CLIC (LNF) Accelerazione di fasci di particelle con alti gradienti

acceleranti + Generazioni di alta potenza di radiofrequenza a 30 GHz. CTF3: CLIC Test Facility 3: elettroni 35A, 140ns, 150 MeV

– HCCC (FE, LNL, PG, RM1) Studio dei cristalli per la collimazione dell'alone in fasci adonici ad alta energia mediante channeling

– PLASMONX (LNF, MI, PI) Ricerca e sviluppo nel campo di nuove tecniche di accelerazione di particelle ed in quello delle sorgenti X gamma monocromatiche ed accordabili basate sullo Scattering Thomson.

– ILC (LNF, MI, PI, LNL, RM2)– DISCORAP (GE, MI, LNF) Sviluppo di dipoli superconduttori rapidamente

pulsati (FAIR@GSI) – HPPA (LNL, LNS, MI, NA)– SuperB (LNF) Gruppo di studi per super B-Factory– TTF (LNF, RM2) (piccola “rimanenza) Monitoring fasci TTF

• Budget 2007:– 1.900 k€

NTA-HPPA

[MI, NA, LNS, LNL]

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Perchè una sigla HPPA in NTA?

• L’INFN lavora da anni (1996) sulla fisica e la tecnologia degli acceleratori di protoni ad alta intensità, con importanti realizzazioni tecnologiche in varie sedi, attraverso il programma TRASCO/ADS e partecipazione a progetti in anbito comunitario!– TRAsmutazione delle SCOrie– Finanziamento MIUR– Programma INFN (MI, GE, NA, LNL, LNS + ...)/ENEA + Industrie– Ricadute su programmi nazionali (SPES!)

• Le STESSE tecnologie sviluppate con TRASCO sono alla base di numerosi progetti internazionali

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Le proposte e i progetti di HPPA mondiali

• JPARC, Joint KEK/JAERI, in costruzione– Fase I: 3 GeV per una spallation source/50 GeV per alte energie

– Fase II: 600 MeV per trasmutazione

• SNS, Spallation Neutron Source, In costruzione– 1.4 MW di fascio sul target (1 GeV, 1.4 mA)

• Proton Driver 8 GeV a FNAL– macchina multipurpose (e-, p, H-, , ...)

• SPL (passando per LINAC4)– Prima fase in 6PQ:CARE-HIPPI– Stesura del CDR2 con aggiornamento a 4 GeV

• Programmi per la trasmutazione – 5PQ:PDS-XADS verso 6PQ:EUROTRANS

• Facility per Fasci Radioattivi– EURISOL-DS (1 GeV – 5 mA), SPES-1 (20 MeV – 10 mA)

MOU e disegno cavità

Firmato il DS

Partner

CERN chiede partecipazione

Partner

Leadership INFN

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Cosa hanno in comune gli HPPA?

• Per tutte le proposte di HPPA la parte iniziale del complesso di acceleratori è un linac– sorgente microonde (tipo TRIPS/LNS) seguita da RFQ (tipo LNL)– linac sc (almeno da 100-400 MeV, in altri casi prima)

• Cavità di niobio massivo, che utilizzano la tecnologia sviluppata e portata allo stato dell’arte dalla Collaborazione TESLA, di cui l’INFN è stato (ed è) uno dei principali partner (NTA.TTF!)

• Le potenze di fascio sono estremamente alte, è necessario garantire una dinamica di fascio che comporti bassisime perdite del fascio di protoni!

• La maggior parte delle problematiche tecnologiche sono state affrontate con TRASCO– Sorgenti TRIPS e PM_TRIPS– TRASCO RFQ in fabbricazione– nei linac superconduttivi per protoni si trovano nella regione sotto

al GeV, quando i protoni non sono ancora altamente relativistici• cavità di volume ridotti, campi più concentrati, TRASCO =0.47

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Scopo di HPPA

• HPPA ha la funzione di– mantenere e sviluppare queste competenze conservando una

sostanziale unità della collaborazione “TRASCO”, pur potendo i vari gruppi partecipare a progetti internazionali e nazionali diversi in base alle loro specifiche caratteristiche ed alle necessità dei rispettivi laboratori di appartenenza

– fornire supporto programmatico INFN ai programmi Europei– complementare, quando necessario, le risorse strumentali e

umane, fermo restando che le attività afferenti a HPPA troveranno, in generale, il grosso delle risorse alleesterno

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Cosa HPPA fa

• NTA.HPPA dovrebbe quindi – seguire le attività che continuano nei programmi, sia nazionali che

sponsorizzati dalla CE e consentire una “cabina di regia” INFN per tutte le tematiche di interfaccia tra le differenti attività

– Consentire la prosecuzione dell’attività di R&D, che copra tutte le aree tecnologiche di competenza INFN finora sponsorizzate da TRASCO/ADS e garantirne uno sviluppo organico alle attività che continueranno nell’ambito dei programmi Europei (es. EURISOL, CARE-HIPPI, EUROTRANS, EURONS, SRF, …)

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HPPA: partners e temi

• LNS– Sorgente

• LNL– RFQ– Cavità s.c. bassa energia (/4, /2, spoke, …)

• MI– cavità s.c.per protoni ( da =0.47 / 90 MeV)– criomoduli

• NA– (Studi cavità a gap di banda fotonica)– (RFQ ‘circolare’)

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Assegnazioni 2007

Struttura MI ME CONS INV CA Totale

LNL 1,0 2,0 3,0

LNS 3,0 8,0 10,0 57,0 78,0

MI 2,0 10,0 4,0 8,0 24,0

NA 2,0 6,0 2,0 10,0

Totali 8,0 26,0 12,0 61,0 8,0 115,0

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IP EUROTRANS

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EUROTRANS Consortium/1

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EUROTRANS Consortium/2

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Governing Council

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Framework and strategy of P&T

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Overall Objectives of EUROTRANS/1

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Overall Objectives of EUROTRANS/2

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Overall Objectives of EUROTRANS/3

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orsDomains and Budget

• 5 Domains– 1 DESIGN– 2 ECATS (Exp. Activities on the coupling of an accelerator, a

spallation target an a subcritical blanket)– 3 AFTRA (nuclear fuel development)– 4 DEMETRA (heavy liquid metal technologies, structural

materials,…)– 5 NUDATRA (nulear data)

• Budget and duration– 23,0 M€ EC contribution (INFN 625 K€), 42,9 M€ total budget– 4 years from April 1°, 2005

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DM1 (Design): objectives

• To carry out a detailed design of an experimental ADS called XT-ADS that construction can be started within the next 8 years.

• The XT-ADS should be as much as possible serving as a technological test bench of the main components of an industrial scale transmutation facility called EFIT

• To carry out a conceptual design of the industrial scale ADS Pb cooled EFIT and a gas cooled back up option of EFIT

• To develop, construct and test the key components of the LINAC technology that will be serving for XT-ADS as well as for EFIT. The driving parameter inthis work is the improvement of the beam reliability

• To design the windowless spallation target module of the XT-ADS in terms of thermo-mechanical, thermal-hydraulic and vacuum

• To reassess the global safety approach for ADS in presence of MA fuel and apply it to the XT-ADS for assessment of DBC and DEC transients for preparing the SAR for the XT-ADS

• To assess the investment and operational costs of the XT-ADS and their scaling to EFIT and identify the needed R&D efforts