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Termes IGN > 1- Outils - instruments et méthodes > instrument > instrument de mesure > accélérateur de particules
accélérateur de particulesSynonyme(s)Large Hadron Collider ;Large Electron Positron Collider Collisionneur |
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Les géomètres du CERN et les faisceaux de particules / Dominique Missiaen in Géomètre, n° 2148 (juin 2017)
Titre : Les géomètres du CERN et les faisceaux de particules Type de document : Article/Communication Auteurs : Dominique Missiaen, Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : pp 39 - 41 Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Topographie
[Termes IGN] accélérateur de particules
[Termes IGN] Conseil européen pour la recherche nucléaire
[Termes IGN] incertitude de mesurage
[Termes IGN] positionnement en intérieur
[Termes IGN] précision du positionnement
[Termes IGN] topométrie de précisionRésumé : (auteur) Au Cern, la justice de la physique des particules valide de manière indiscutable la justesse des mesures topométriques ... et son verdict est sans appel ! Numéro de notice : A2017-327 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=85418
in Géomètre > n° 2148 (juin 2017) . - pp 39 - 41[article]Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 063-2017061 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Study and development of a laser based alignment system for the compact linear collider / Guillaume Stern (2016)
Titre : Study and development of a laser based alignment system for the compact linear collider Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Guillaume Stern, Auteur Editeur : Zurich : Schweizerischen Geodatischen Kommission / Commission Géodésique Suisse Année de publication : 2016 Autre Editeur : Zurich : Eidgenossische Technische Hochschule ETH - Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich EPFZ Collection : Geodätisch-Geophysikalische Arbeiten in der Schweiz, ISSN 0257-1722 num. 96 Importance : 230 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-908440-42-0 Note générale : bibliographie
thesis submitted to attain the degree of doctor of sciences of ETH ZurichLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s)
[Termes IGN] accélérateur de particules
[Termes IGN] caméra numérique
[Termes IGN] capteur actif
[Termes IGN] laser
[Termes IGN] topométrie de précisionIndex. décimale : 35.10 Acquisition d'images Résumé : (auteur) The first objective of the PhD thesis is to develop a new type of positioning sensor to align components at micrometre level over 200 m with respect to a laser beam as straight line reference. The second objective is to estimate the measurement accuracy of the total alignment system over 200 m. The context of the PhD thesis is the Compact Linear Collider project, which is a study for a future particle accelerator.
The proposed positioning sensor is made of a camera and an open/close shutter. The sensor can measure the position of the laser beam with respect to its own coordinate system. To do a measurement, the shutter closes, a laser spot appears on it, the camera captures a picture of the laser spot and the coordinates of the laser spot centre are reconstructed in the sensor coordinate system with image processing. Such a measurement requires reference targets on the positioning sensor.
To reach the first objective of the PhD thesis, we used laser theory and camera model to define an accurate image processing and we performed experiments to validate a prototype of a positioning sensor. For the second objective, we could not obtain results regarding measurement accuracy because we could not develop a full alignment system under vacuum over 200 m. However, we could estimate laser pointing stability over 200 m by extrapolating results obtained over 12 m.
As a result, we present in this report a sensor design, a calibration protocol and estimations regarding measurement uncertainty. In case of a separate calibration with theodolites, we estimated the measurement uncertainty of the positioning sensor to be 4μm for all coordinates. In case of a full auto-calibration, we estimated the measurement uncertainty of the positioning sensor to be 10μm for the radial and the vertical coordinates and 20μm for the depth coordinate. Concerning the extrapolation over long distance, we estimated laser pointing stability to be 10μm for a laser beam propagation distance of 200 m.
Our work does not provide a complete laser beam alignment system at micrometre level over 200 m but it is the first necessary step towards it.Note de contenu : 1 - Introduction
2 - Theoretical background
3 - Experiments
4 - Sensor implementation
5 - ConclusionNuméro de notice : 17460 Affiliation des auteurs : non IGN Autre URL associée : URL supplémentaire Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère Note de thèse : thèse : Sciences : ETHZ : 2016 DOI : 10.3929/ethz-a-010621412 En ligne : https://www.sgc.ethz.ch/sgc-volumes/sgk-96.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=89686 Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 17460-01 35.10 Livre Centre de documentation Télédétection Disponible
Titre : Determination of precise gravity field for the CLIC feasibility studies Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Sébastien Guillaume, Auteur Editeur : Zurich : Schweizerischen Geodatischen Kommission / Commission Géodésique Suisse Année de publication : 2015 Collection : Geodätisch-Geophysikalische Arbeiten in der Schweiz, ISSN 0257-1722 num. 94 Importance : 356 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-908440-40-6 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] accélérateur de particules
[Termes IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes IGN] gravimétrie
[Termes IGN] interferométrie différentielle
[Termes IGN] levé gravimétrique
[Termes IGN] positionnement en intérieur
[Termes IGN] précision de détermination de surface
[Termes IGN] topométrie de précisionIndex. décimale : 30.40 Géodésie physique Résumé : (auteur) Ce travail fait partie des études menées par le CERN dans le cadre d'un projet de futur collisionneur linéaire électron-positon (CLIC) de 50 kilomètres. En particulier, il traite d'un aspect spécifique lié à son pré-alignement dans la dimension verticale. En effet, afin de garantir une grande probabilité de collisions entre les particules incidentes (appelé luminosité), il est nécessaire que les diamètres des faisceaux, au point de collision, après 25 kilomètres d'accélérations ininterrompues, ne soient que de quelques nanomètres. Ceci n'est envisageable que si plusieurs contraintes techniques sont assurées. L'une d'elle est la contrainte de précision extrême que nécessite l'alignement des quadripôles tout au long de la future machine. Cet alignement doit se faire par rapport a une ligne droite dans l'espace Euclidien avec une précision de 10 microns sur une fenêtre glissante de 200 mètres. En pratique, cela ne peut être réalise que si un système de positionnement est capable de déterminer des positions avec cette précision. En vertical, un système basé sur des techniques de nivellement hydrostatique (HLS) bénéficie de nombreux avantages et se profile comme un sérieux candidat. En plus de leur résolution micrométrique, les HLS permettent de déterminer facilement des différences d'altitudes de points très éloignés les uns des autres. De plus, de par la simplicité de leur principe, ils s'avèrent être très robustes et particulièrement fiables en milieu radioactif. Malgré cela, les systèmes HLS sont incapables de réaliser une ligne droite Euclidienne. De fait, ils se réfèrent à la surface du fluide en équilibre hydrostatique qui les relie, dont la géométrie est une équipotentielle du champs gravifique de la terre.
Ce travail a donc pour objet principal, l'étude de faisabilité de la détermination d'équipotentielles du champs gravifique en sous-terrain dans un tunnel situe a environ 150 mètres de profondeur, et tenter de proposer une méthode pratique qui pourrait être mise en œuvre. Dans un premier temps, après avoir défini rigoureusement un opérateur mesurant le désalignement, il est démontré que la précision du cadre de la mécanique newtonienne est suffisant pour le traitement du champs de gravité dans ce projet. Ensuite, grâce à une formulation rigoureuse des forces contribuant aux variations de la surface de l'interface fluide-gaz d'un système HLS de 200 mètres, il est démontré que cette dernière peut être approximée de façon satisfaisante, à moins de 1 micron, par la surface équipotentielle du champs gravifique.
Le cadre théorique étant fixé, la précision de détermination de la géométrie des équipotentielles en sous-sol par la méthode astro-gravimétrique est analysée d'une part par des méthodes numériques de Monte-Carlo en modélisant différents types de bruits de mesures, ainsi que sur la base de nombreuses simulations de champs de gravite genres par diverses anomalies topographiques, souterraines, géologiquement réalistes, ainsi que celles provoquées par les variations de la surface du Lac Léman. II en ressort que la principale source d'incertitude provient de la correction orthométrique, et en particulier de la détermination de la valeur de l'accélération de la pesanteur moyenne le long de la ligne d'aplomb en chaque point du profil h déterminer. Le long du profil du futur CLIC, malgré le fait d'avoir la possibilité de faire des mesures gravimétriques en surface ainsi que dans le tunnel, il sera nécessaire de connaitre la densité de la roche en sous-sol, entre la topographie et le tunnel, avec une incertitude d'environ 100 a 200 mkt pour des longueurs d'ondes de 200 3'000 mètres. Concernant la partie proprement astrogeodésique, il est démontré qu'une précision suffisante peut être obtenue dans un temps raisonnable, moins d'une armée, avec la mise en oeuvre parallèle de cinq cameras zénithales de dernière génération. De ce fait, une nouvelle camera zénithale, appelée CODIAC (Compact Astrometric Digital Camera) entièrement développée et manufacturée a l'Institut de géodésie et de photogrammétrie de l'ETH Zurich est également présentée dans cette thèse.
Afin de valider la méthode astro-gravimétrique, les résultats d'une campagne de mesure au CERN, le long d'un tunnel (TZ32) de 850 mètres, sont également présentes. La comparaison de la détermination astro-gravimétrique avec les prédictions d'un modelede masses précis intégrant la topographie, les anomalies géologiques de champs proche ainsi que les tunnels TZ32 et LHC, sont de l'ordre de 20 microns pour un alignement sur 200 mètres, en accord avec les prédictions d'incertitudes.
Finalement, une méthode plus directe et non-ambigüe de détermination d'équipotentielles sous-terraines, basée sur des observations de variations de deviations de la verticale est présentée. Ces variations seraient mesurées par un nouvel instrument, appelé deflectometre interférométrique différentiel géodésique, dont le principe est très simple et consiste a determiner l'inclinaison d'un chariot le long d'un profil par interférométrie et par inclinométrie. En raison des perturbations atmosphériques, tout le dispositif doit être place dans un tube à vide prévu a cet effet. Pour une application pratique, il serait nécessaire de disposer d'un déflectomètre d'au minimum 50 mètres. Avant cela, un premier prototype de 12 mètres, été entièrement développe dans le cadre de cette thèse en collaboration avec le CERN, a été construit dans le but de valider sa faisabilité. Des premiers tests ont pu être réalises et indiquent que les systématismes résiduels de ce nouvel instrument doivent être réduis d'au moins un ordre de grandeur avant de pouvoir envisager le développement d'un instrument de plus longue portée.Note de contenu : 1 Introduction
2 Basic tools for misalignment analyses
3 Fundamentals of Earth's gravity field
4 Determination of equipotential surfaces
5 Computation of gravitational fields
6 Expected gravity field signals and observability at short wavelengths
7 Astrogeodetic determination of deflections of the vertical
8 Astro-gravimetric campaign at CERN (TZ32)
9 Development of a differential geodetic interferometric reflectometer
10 Conclusions and outlooksNuméro de notice : 15988 Affiliation des auteurs : non IGN Autre URL associée : URL ETH Zurich Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère DOI : 10.3929/ethz-a-010549038 En ligne : https://www.sgc.ethz.ch/sgc-volumes/sgk-94.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=84040 Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 15988-01 30.40 Livre Centre de documentation Géodésie Disponible
Titre : Etude d'une liaison planimétrique entre deux réseaux longiformes Type de document : Mémoire Auteurs : Marie Barbier, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2014 Importance : 104 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Mémoire d'ingénieur 3e année, master spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesure de Déformation MPPMDLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Topographie moderne
[Termes IGN] accélérateur de particules
[Termes IGN] géopositionnement tridimensionnel
[Termes IGN] instrumentation Leica
[Termes IGN] réseau géodésique spécifique
[Termes IGN] topométrie de précisionIndex. décimale : MPPMD Mémoires du mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformation Résumé : (auteur) Le CERN, Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire a pour vocation la recherche fondamentale grâce à l’utilisation du grand accélérateur de particules, le LHC. Cet anneau est composé de multiples aimants, dont ceux situés de part et d’autres des détecteurs de collisions, les low-beta, demandent un alignement particulièrement rigoureux pour bénéficier des meilleurs conditions d’utilisation et de sécurité. Cette zone va devenir potentiellement radioactive et inaccessible suite à une augmentation de la puissance d’utilisation du LHC. Ce projet de fin d’étude consiste à élaborer, tester et valider un nouveau mode de mesures des aimants low-beta. Les méthodes de positionnement actuelles par écartométrie et nivellement ne seront plus permissent par mesure de sécurité. L’utilisation des capteurs WPS et HLS ainsi que des mesures automatisées à l’AT401 sont à envisager. Note de contenu : Introduction
1. PRÉSENTATION ET CONTEXTE
1.1. Le CERN
1.2. Le LHC : Large Hadron Collider
- Les expériences
- Les aimants
1.3. La section SU, Large Scale Metrology
1.4. Les objectifs du stage
2. ÉTAT DE L'ART
2.1. Système de coordonnées
2.2 Instrumentation
- Tilt
- Positionnement vertical
- Positionnement horizontal
- Récapitulatifs des capteurs
2.3. Softwares
2.4. Axes de recherches et autres capteurs pour l’alignement
3. SIMULATIONS ET SCENARII
3.1. Comparaison des logiciels de simulation
- Spatial Analyser
- LGC
- Conclusion
3.2. Présentation de la zones
- La géométrie
- L’instrumentation des aimants
- La radioactivité
- Autres difficultés
3.3. Scenarii de mesures
- Mesure au fil : écartométrie
- AT401
- Photogrammétrie
3.4. Conclusion
4. ANALYSE DES RÉSULTATS
4.1 Les résultats
- Écartométrie et LGC
- AT401 et LGC
- Photogrammétrie et AICON3DStudio
4.2. Comparaison inter méthodes
- AT401 et écartométrie
- Ecartométrie et photogrammétrie
4.3. Couplage des méthodes
4.4. Problèmes rencontrés
4.5. Conclusion
5. COUT ET AMÉLIORATIONS
5.1. Coût
5.2. Améliorations
ConclusionNuméro de notice : 22187 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Mémoire de fin d'études IT Organisme de stage : Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire CERN Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=74790 Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 22187-01 MPPMD Livre Centre de documentation Travaux d'élèves Disponible Documents numériques
peut être téléchargé
Etude d'une liaison planimétrique entre deux réseaux longiformes_Barbier.pdfAdobe Acrobat PDFAnalyse fonctionnelle du futur système de repositionnement pour les fermetures de l'expérience ATLAS / Mehdi Daakir (2013)
Titre : Analyse fonctionnelle du futur système de repositionnement pour les fermetures de l'expérience ATLAS Type de document : Mémoire Auteurs : Mehdi Daakir Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2013 Importance : 78 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Rapport de stage de fin d'études, Cycle des ingénieurs diplômés de l'ENSG 3ème annéeLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Topographie
[Termes IGN] accélérateur de particules
[Termes IGN] acquisition de données
[Termes IGN] analyse fonctionnelle (produit)
[Termes IGN] automatisation
[Termes IGN] caméra numérique
[Termes IGN] compensation par moindres carrés
[Termes IGN] détecteur
[Termes IGN] mesurage d'angles
[Termes IGN] méthode robuste
[Termes IGN] métrologie dimensionelle
[Termes IGN] précision millimétrique
[Termes IGN] topométrie de précision
[Termes IGN] traitement de donnéesIndex. décimale : MPPMD Mémoires du mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformation Résumé : (Auteur) L'expérience ATLAS du CERN dispose d'un détecteur de particules d'une dimension de 46 m de long, de 25 m de large et de 25 m de hauteur pour une masse totale de 7.000 tonnes. Les éléments de ce détecteur pesant parfois plusieurs centaines de tonnes doivent être repositionnés après ouverture et fermeture du détecteur avec une précision mécanique de 0,3 mm. Le système proposé par la coordination technique d'ATLAS et la section de métrologie des grandes dimensions du CERN pour contrôler ce positionnement repose sur des BCAMs (Brandeis CCD Angle Monitor), de petites caméras numériques permettant des mesures d'angles avec une précision de l'ordre de 5 µrad. Ce système remplacera en partie les techniques actuelles faites d'une succession de mouvements, arrêts et mesures manuelles. Il permettra aussi d'accélérer le processus de fermeture du détecteur jusque-là itératif et la précision du repositionnement. L'objectif de ce travail est de procéder à une analyse de ce système, de mettre en évidence les algorithmes de calcul de positions 3D, de contrôler la précision et la robustesse des résultats obtenus et d'implémenter un logiciel qui automatise la chaîne d'acquisition et de traitement des données. Note de contenu : Introduction
1. Contexte du stage
1.1. Le CERN
1.2. L'expérience ATLAS
1.3. La section Large Scale Metrology
1.4. Objectifs du stage
2. Hardware/Software
2.1. Les caméras BCAMs
2.2. Le logiciel LWDAQ
2.3. Le principe BCAM-Prisme
3. Automatisation de l'acquisition
3.1. Analyse fonctionnelle
3.2. Analyse structurelle
3.3. Analyse technique
3.4. Choix du Driver
4. Calcul des positions 3D des prismes
4.1. Protocole expérimental
4.2. Algorithme de calcul des coordonnées 3D
4.3. Simulation à l'échelle quasi-réelle
4.4. Résultats sur les déplacements
5. Estimation des résultats
5.1. Introduction des équations de contraintes
5.2. Analyse et contrôle de la robustesse des résultats
5.3. Répétabilité et reproductibilité des résultats
6. Archivage et mise à disposition des résultats
6.1. Le système DIP
6.2. La structure déployée
Conclusion
A. Description du fichier de configuration
B. Exemple de la droite de régression par IRLSNuméro de notice : 20948 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Mémoire de fin d'études IT Organisme de stage : Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire CERN Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=51173 Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 20948-01 MPPMD Livre Centre de documentation Travaux d'élèves Disponible PermalinkPermalinkPermalinkPermalinkPermalinkPermalinkPermalinkPermalinkPermalinkPermalink
