Systèmes sous vide

La fiabilité des systèmes sous vide est primordiale pour le programme ITER.

Avec des volumes respectifs de 1 400 m³ et 8 500 m³, la chambre à vide et le cryostat d'ITER comptent parmi les plus grosses installations sous vide jamais construites. Leur contrôle et leur entretien feront appel à des techniques très sophistiquées car il ne sera plus possible d'accéder à la machine après qu'elle aura été mise en service.

Avant le démarrage d’une décharge de plasma, il est nécessaire de mettre ces enceintes sous vide pour éliminer toutes les sources de molécules dont la présence pourrait dégrader le plasma. L'air sera extrait de la chambre et du cryostat par des pompes mécaniques et de par puissantes pompes cryogéniques de manière à faire chuter la pression interne à un niveau équivalent au millionième de la pression atmosphérique. Compte tenu du volume de la machine ITER, cette opération durera 24 à 48 heures.

ITER sera équipé de trois systèmes de pompage principaux : les six pompes d'évacuation du tore, les quatre cryopompes des dispositifs d'injection de neutres (chauffage du plasma) et les deux cryopompes dédiées au cryostat d'ITER et aux caissons des aimants supraconducteurs. Ces pompes complexes ont été spécialement développées pour répondre au cahier des charges d'ITER. Toutes mettent en œuvre des panneaux cryogéniques, refroidis par circulation d'hélium supercritique, et revêtus d'une couche de charbon actif pour piéger les particules d'hélium. Les travaux de recherche et développement ont montré que le charbon issu des coques de noix de coco constituait un matériau de revêtement particulièrement efficace.

Les éléments et systèmes sous vide de l’installation ITER sont uniques, tant par leur taille que par leur complexité. Outre les grandes cryopompes, l’installation comptera près de 300 pompes mécaniques et 10 km de lignes de vide. La fiabilité exigée est plusieurs fois supérieure aux installations de fusion existantes.