Nouvelles scientifiques

 

Paris, le 9 décembre 2009

 

L’accélérateur Phil délivre son premier faisceau

 

Phil⁽¹⁾, accélérateur construit par le Laboratoire de l’accélérateur linéaire (LAL, unité mixte CNRS/IN2P3-Université Paris-Sud) qui fournira des faisceaux d’électrons parmi les plus intenses et les plus brillants au monde, a délivré son premier faisceau le 4 novembre dernier.

 

Phil est un accélérateur d'électrons d’une énergie maximale de 9 MeV. La particularité de ce prototype d’injecteur (dans un accélérateur, la partie où le faisceau est créé) tient au fait que les particules sont produites par photoémission : un laser vient éclairer une photocathode et des électrons sont émis. La cathode étant placée dans une cavité hyperfréquence (le canon RF), les électrons sont immédiatement accélérés.

Ce type de technologie est apparu à la fin des années 1980 et possède plusieurs avantages.

• La compacité : les électrons atteignent la vitesse de la lumière en 10 cm à peine.
• Une faible dispersion en énergie (au plus 1%).
• Un courte durée d'impulsion des électrons : de l'ordre de la picoseconde, soit un millième de milliardième de seconde.
• Une faible émittance (entre 5 et 10 mm.mrad). Cette dernière caractéristique est importante car elle est directement reliée à la brillance du faisceau. L’objectif de Phil est de fournir des faisceaux d’électrons parmi les plus intenses et les plus brillants au monde.

La caractérisation détaillée des performances de l’accélérateur et leur optimisation est le premier objectif des chercheurs. Phil s'appuie sur le savoir faire du LAL en matière de canon RF, encore démontré récemment par la fourniture au Cern d’un canon très performant pour Clic/CTF3⁽²⁾. La phase de mise au point de Phil est en cours : l’accélérateur délivre pour l’instant un faisceau de 3,5 MeV, libérant près de deux milliards d’électrons par impulsion, à une fréquence de 5 Hz et une durée d'impulsion de 6 picosecondes.

L’accélérateur d’électrons Phil servira de test pour la conception et la mise au point de sources d’électrons de très haute performance et fournira un faisceau de forte brillance pour diverses expériences. Les demandes d’utilisation du faisceau passeront devant le comité scientifique de Phil constitué d'experts de différents domaines. Le rôle de ce comité, déjà en place, est de suivre l'évolution de l’accélérateur et de donner un avis sur la pertinence scientifique des expériences proposées. Il se réunit deux fois par an.

 

(1) "Photo-injecteur au LAL"
(2) CTF3 est une plateforme d’essai de 3e génération pour le projet de collisionneur Clic, dans le cadre d’une collaboration internationale.

 

Pour en savoir plus

• Nouvelle scientifique "Phil, un nouvel accélérateur au Laboratoire de l’accélérateur linéaire à Orsay" (22 janvier 2009) : http://www.in2p3.fr/recherche/nouvelles_scientifiques/2009/1_phil.htm
• Site web de Phil : http://phil.lal.in2p3.fr

Contact chercheur

• Alessandro Variola
• Hugues Monard