Depuis les années 2000, le groupe travaille sur des activités de recherche et développement (R&D) dans le domaine de la radio-fréquence (RF). Par exemple, nous avons développé un prototype de structure accélératrice utilisant des cavités à couplage latéral fonctionnant à température ambiante dans le cadre du programme européen CARE/HIPPI (FP6). Puis dans le cadre du programme EUCARD (FP7), nous avons a assuré la responsabilité de l'activité de réseau RFTech visant à favoriser les échanges entre les experts du domaine de la RF pour les accélérateurs.

Actuellement, l'équipe mène des activités de R&D spécifiques pour la compréhension des phénomènes parasites résonant dans les structures accélératrices comme le « multipacting » ou les éléments permettant le guidage des ondes radiofréquences tels que les coupleurs de puissance. Le « multipacting » est un phénomène résonant, intervenant notamment dans les structures accélératrices, mettant en jeu de très nombreux électrons de basses énergies (de quelques eV à 1 keV). Son mécanisme d’apparition est le suivant : un électron primaire présent dans la chambre à vide est accéléré par les champs radiofréquences, ou par les champs générés suite au passage du faisceau. Cet électron heurte alors la surface de la cavité (ou du coupleur), donnant naissance à de nouveaux électrons, dits secondaires, qui eux-mêmes réagissent de la même façon. Il s’ensuit un phénomène d’avalanche, résonant avec les ondes électromagnétiques, au cours duquel les électrons parasites absorbent toute la puissance de ces ondes. Il est alors impossible d’atteindre le champ accélérateur nominal dans les cavités, des échauffements dans les structures se produisent, et les électrons parasites peuvent engendrer des instabilités du faisceau.

Il existe toutefois des « recettes » empiriques (principe du conditionnement des coupleurs) pour s’en affranchir partiellement, et certains codes de calcul permettent d’appréhender l’apparition du phénomène. Mais c’est un mécanisme très complexe qui fait intervenir de nombreuses données (état de surface, structure des matériaux, coefficient d’émission secondaire…), et il est extrêmement difficile à prédire et à décrire, et dans certains cas il apparaît sans que l’on soit encore en mesure de l’expliquer. Notre groupe travaille actuellement au développement d’un banc expérimental dédié à l’étude de ce phénomène. Une structure résonante, dont la géométrie spécifique favorisera l’apparition du multipacting est à l’étude. Notre but est d’observer ce phénomène et de le modeliser pour comprendre son mécansime d’apparition, ce qui est d’une grande importance si l’on souhaite améliorer l’efficacité des  accélérateurs du futur.