Cavité radiofréquence 28 MHz

Matériaux : Aluminium, cuivre, céramique


Cette cavité radiofréquences (RF) servait à accélérer et à grouper longitudinalement les particules chargées (e+ et e-) qui circulaient dans l'anneau.


Principe physique

On injecte, dans la cavité, une puissance RF, c'est-à-dire un signal dont la longueur d'onde typique est supérieure au millimètre. La fréquence de cette onde doit être ajustée avec celle de la circulation des particules dans l'anneau, afin que celles-ci subissent toujours un champ accélérateur. La fréquence du champ est aussi reliée à la longueur des cellules de la cavité : plus le champ est intense et plus la cellule doit être courte. Dans un accélérateur linéaire, les cellules sont donc plus courtes que dans un anneau de stockage comme ACO, car le but n'est pas le même. La cavité d'ACO est composée d'une cellule unique qui sert à redonner aux particules l'énergie perdue par rayonnement synchrotron lors d'un tour. La cellule augmente l'énergie des particules après leur injection dans l'anneau afin qu'elles atteignent l'énergie choisie pour les collisions. D'autre part, on fait en sorte que les électrons les plus rapides du paquet voient un champ électrique plus faible que les plus lents, et ce afin de regrouper longitudinalement les particules en circulation dans l'anneau.



Parole de physicien
" Composant fondamental de l'anneau ACO, c'est une cavité résonnante qui produit un champ électrique axial d'accélération sinusoïdal, parallèle aux faisceaux. Pour assurer la synchronisation (même phase du champ à chaque tour), la fréquence de résonance doit correspondre à la fréquence de rotation des particules ou à une de ses harmoniques (harmonique 2 sur ACO soit 28 Mhz environ). Pour les volumes résonnants de forme simple (mode fondamental), les dimensions sont de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde soit 11m environ pour ACO. Il a donc fallu construire une forme assez compliquée (coaxiale terminée par un disque formant une capacité électrique) pour abaisser la fréquence de résonance d'un volume de cette dimension. La cavité est couplée à sa tétrode d'alimentation RF par une boucle magnétique visible à l'intérieur du volume. Les caractéristiques de l'alimentation (quelques kW à 28 Mhz) sont proches de celles des émetteurs radio Ondes Courtes, ce qui en a simplifié la réalisation. La cavité a été entièrement conçue et réalisée par la Compagnie de Télégraphie sans Fil (CsF), pionnière des Radars en France.


Paul Brunet, ingénieur et chef du département accélérateur

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