Performance de cavités SRF 400 MHz CERN

Performance de cavités SRF 400 MHz CERN

La performance d’une cavité supraconductrice 400 MHz en cuivre formée à Bmax Toulouse en 2018 pour le CERN a récemment été mesurée. Cette cavité Bmax a obtenu une performance plus élevée que toutes les cavités 400 MHz assemblées et testées au CERN dans le passé. Cette excellente nouvelle démontre encore une fois les avantages de l’électro-hydro formage (EHF) comparativement aux techniques traditionnelles (e.g. repoussage et emboutissage) pour les accélérateurs de particule. Cette cavité SRF et plusieurs autres serviront de pièces de rechange (spare parts) pour le large collisionneur de hadrons (LHC) à Genève au CERN. Le LHC est le plus grand accélérateur de particule au monde (un tunnel de 27 km de long installé 175 mètres sous la terre).

Le graphique des performances ci-après montre l’évolution du facteur de qualité (Q₀), qui est lié à la conductivité dans une faible épaisseur de la surface interne de la cavité, en fonction du gradient d’accélération (E_acc). L’objectif pour ces cavités supraconductrice est donc d’opérer au Q₀ le plus élevé pour éviter un « quench », soit une perte de la supraconductivité, à des valeurs de E_acc très élevées pour augmenter la vitesse des particules (protons) au moment de la collision. La cavité Bmax (PC04) est donc bel et bien la plus élevée dans ce graphique !

La collaboration entre le CERN et Bmax se poursuit à ce jour avec le projet EASITrain pour améliorer la prédiction du formage par EHF et explorer une nouvelle approche pour les cavités sans-soudures (seamless).