Le RFQ focalise et pré-accélère les protons. Il fait partie de l'injecteur du futur accélérateur linéaire qui alimentera le réacteur de recherche nucléaire hybride du projet MYRRHA.
Le RFQ focalise et pré-accélère les protons. Il fait partie de l'injecteur du futur accélérateur linéaire qui alimentera le réacteur de recherche nucléaire hybride du projet MYRRHA/ Image LPSC/IN2P3

Premier faisceau pour le RFQ de MYRRHA !

R&D accélérateurs

Le 25 juin dernier, la collaboration MYRRHA a terminé l’installation d’un des composants clé de son futur accélérateur linéaire : le quadripôle radiofréquence. L’élément vient s’arrimer aux composants déjà fonctionnels que sont la source de protons et la ligne de transport basse énergie, et complète ainsi l’injecteur. Premiers tests très encourageants.

Université de Louvain-La-Neuve, le 25 juin : le quadripôle radiofréquence (RFQ) du futur accélérateur linéaire de protons du projet MYRRHA a mis en paquets et accéléré de 30 keV à 1,5 MeV ses premiers ions servis par la source et la ligne de transport basse énergie (LEBT). Il s’agissait d’impulsions brèves de 200 microsecondes avec une intensité crête qui a atteint les 4 mA nominaux attendus pour le projet MYRRHA. Par ailleurs, les premières mesures permettent d’estimer une transmission de 95%. « Ces tout premiers résultats sont fort encourageants et confirment la qualité de l’ensemble des études et des outils qui ont abouti à cette réalisation » se félicite Frédéric Bouly, chercheur au Laboratoire de physique subatomique et cosmologie (LPSC). Désormais les scientifiques vont pouvoir entamer une campagne de mesures exhaustive sur l’instrument.

L’ajout du RFQ complète ainsi l’injecteur du futur accélérateur linéaire, qui sera ensuite allongé avec des cavités accélératrices radiofréquences en cuivre, puis supraconductrices, chargées d’accélérer les protons à l’énergie de 100 MeV dans un premier temps. L’accélérateur sera la pièce maîtresse du futur réacteur hybride (ou ADS pour Accelerator Driven system) de recherche, en cours de construction à Mol en Belgique sous l’égide du SCK ● CEN. Ce projet servira notamment à étudier la transmutation de certains déchets nucléaires.

Cavité accélératrice radiofréquence quadripolaire
Cavité accélératrice radiofréquence quadripolaire. Longue de 4 mètres, elle forme le dernier tronçon de l'injecteur de l'accélérateur linéaire du projet MYRRHA. / Image LPSC/IN2P3

A propos de l’injecteur du projet MYRRHA :

La LEBT a été développée au sein de l’IN2P3 par le LPSC dans le cadre de collaborations européennes (programmes FP6-MAX et FP7-MYRTE) et d'un accord bilatéral avec le SCK ● CEN. Le RFQ, quant à lui, est le fruit d'une collaboration avec l'Université de Francfort et l'usineur allemand NTG, et d'une participation importante de l'IN2P3 dans le domaine de la modélisation du faisceau et du développement du système de régulation (dit bas niveau) des champs RF (LLRF), notamment par les équipes du laboratoire IJCLab à Orsay.

Grâce à un effort commun, la collaboration MYRRHA a obtenu la caractérisation complète de la LEBT durant l'année 2019. En parallèle, la cavité RFQ a été connectée à son amplificateur RF de puissance qui est réalisé en technologie "solid-state" et pilotée par le module LLRF dédié. Cet amplificateur a été entièrement conçu par la société belge IBA. 2020 a vu, malgré les difficultés liées au COVID-19, le premier couplage de la LEBT et du RFQ, préparant ainsi le terrain à l'accélération du faisceau de 30 keV à 1,5 MeV.

Contact

Jean-Luc Biarrotte
DAS Accélérateurs et technologies
Emmanuel Jullien
Responsable de la cellule communication de l'IN2P3
Luc Perrot
Ingénieur à IJCLab