{"id":3920,"date":"2026-06-24T13:21:55","date_gmt":"2026-06-24T11:21:55","guid":{"rendered":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/?p=3920"},"modified":"2026-07-01T12:55:30","modified_gmt":"2026-07-01T10:55:30","slug":"accelerateurs-recherche-et-societe-un-atelier-au-coeur-des-interactions-entre-science-et-usages-copy","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/?p=3920","title":{"rendered":"Production du premier faisceau avec le photogun de PERLE\u00a0!"},"content":{"rendered":"\n
\n\t\t\t\t\"Image1\"\n\t<\/figure>\n\t

Cr\u00e9dits : LPSC<\/em><\/p>\n

\n\t\t\tProduction du premier faisceau avec le photogun de PERLE !\t<\/h2>\n\t

26 juin 2026<\/em><\/p>\n\tLe 11 mai 2026, l’\u00e9quipe conjointe IJCLab-LPSC a produit le tout premier faisceau d’\u00e9lectrons avec le photogun de PERLE, acc\u00e9l\u00e9rateur lin\u00e9aire \u00e0 r\u00e9cup\u00e9ration d’\u00e9nergie en construction \u00e0 Orsay. Une \u00e9tape cl\u00e9 pour ce d\u00e9monstrateur mondial, assortie d’une innovation environnementale notable : le remplacement du gaz SF6 par de l’azote dans le syst\u00e8me haute tension.<\/strong>\n\t

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Cat\u00e9gories<\/p>\n\t

PERLE et le LPSC : un acc\u00e9l\u00e9rateur de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration<\/strong><\/p>\n

PERLE (Powerful Energy Recovery Linac for Experiments) est un projet d’acc\u00e9l\u00e9rateur lin\u00e9aire \u00e0 r\u00e9cup\u00e9ration d’\u00e9nergie (Energy Recovery Linac ou ERL). Il comprend une premi\u00e8re section pour produire et pr\u00e9parer les \u00e9lectrons sous forme de paquets temporels avant leur injection dans une section acc\u00e9l\u00e9ratrice lin\u00e9aire. Apr\u00e8s leur acc\u00e9l\u00e9ration et leur utilisation, les paquets de faisceaux en circulation dans la machine restituent leur \u00e9nergie pour acc\u00e9l\u00e9rer les paquets de faisceaux suivants, nouvellement inject\u00e9s dans l’acc\u00e9l\u00e9rateur : c’est le principe de l’ERL. Ce concept permet de minimiser la consommation \u00e9nerg\u00e9tique en fonctionnement continu de l’installation. PERLE a pour but de construire et mettre en \u0153uvre le d\u00e9monstrateur d’acc\u00e9l\u00e9rateur d’\u00e9lectrons de type ERL le plus puissant au monde, sur le site d’Orsay \u00e0 IJCLab.<\/p>\n

Le LPSC travaille sur le projet d’acc\u00e9l\u00e9rateur \u00e0 r\u00e9cup\u00e9ration d’\u00e9nergie PERLE depuis 2022. Progressivement, la contribution du LPSC s’est accrue au cours des ann\u00e9es pour atteindre une douzaine de personnes maintenant. Nous sommes impliqu\u00e9s sur la source d’\u00e9lectrons, l’\u00e9valuation de la consommation \u00e9nerg\u00e9tique, la dynamique de faisceau, les coupleurs de puissance, les moniteurs de position et les aimants.<\/p>\n

La toute premi\u00e8re brique de cet acc\u00e9l\u00e9rateur est la source de production des \u00e9lectrons, qui a pour but de g\u00e9n\u00e9rer des paquets tr\u00e8s intenses d’\u00e9lectrons (500 pC) \u00e0 une fr\u00e9quence de 40 MHz, soit 20 mA de courant moyen, pour injecter continuellement l’ERL. La mise en \u0153uvre de cette source d’\u00e9lectrons est men\u00e9e par une \u00e9quipe conjointe IJCLab-LPSC, dirig\u00e9e par le LPSC. Cette source est un canon \u00e0 tension continue permettant la production d’\u00e9lectrons par photo\u00e9mission (DC photogun) : les \u00e9lectrons sont produits par une surface \u00e9mettrice d’\u00e9lectrons (photocathode) sous l’illumination d’un laser de longueur d’onde adapt\u00e9e, puis acc\u00e9l\u00e9r\u00e9s sous l’effet d’une haute tension. Ce photogun est d\u00e9velopp\u00e9 dans le cadre d’un accord de collaboration avec la soci\u00e9t\u00e9 allemande Research Instruments (RI GmbH). Le canon a \u00e9t\u00e9 assembl\u00e9 en salle propre, puis \u00e9tuv\u00e9 longuement pour atteindre un niveau de vide excellent (1E-11 mbar). Un conditionnement progressif de la haute tension a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9. Un laser a \u00e9t\u00e9 approvisionn\u00e9 (1 W, 515 nm, 40 MHz) et mis en \u0153uvre pour transporter la lumi\u00e8re laser sur la photocathode. L’\u00e9quipe a effectu\u00e9 le d\u00e9p\u00f4t de la photocathode (CsK2Sb) dans un b\u00e2ti d\u00e9di\u00e9, atteignant une efficacit\u00e9 quantique de QE=6,5% (515 nm) puis ins\u00e9r\u00e9 dans le canon.<\/p>\n

\n\t\t\t\t\"Image1\"\n\t<\/figure>\n\t

Photogun et installation de pr\u00e9paration de photocathode dans la casemate blind\u00e9e de l’igloo \u00e0 IJClab (Orsay), cr\u00e9dits D. Longieras (CNRS\/IJCLab)<\/em><\/p>\n\t

Premier faisceau et innovation environnementale : deux succ\u00e8s en deux jours<\/strong><\/p>\n

Le 11 mai 2026, le premier test du faisceau a \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9, \u00e0 une haute tension limit\u00e9e (200 kV) afin d’\u00e9viter tout probl\u00e8me potentiel li\u00e9 \u00e0 l’\u00e9mission de champ. Le faisceau a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9 sur un \u00e9cran YAG, et un premier r\u00e9glage du faisceau ainsi que des mesures de profil ont \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9s.<\/p>\n

\n\t\t\t\t\"Image2\"\n\t<\/figure>\n\t

Image du faisceau d’\u00e9lectrons visuali\u00e9 dans l’\u00e9cran de diagnostic, CNRS\/IJCLab<\/em><\/p>\n\t

Le lendemain, un faisceau de 2,5 mA a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9 dans le diagnostic de mesure de courant (coupelle de Faraday), \u00e0 haute tension et puissance laser r\u00e9duites ce qui repr\u00e9sente un excellent r\u00e9sultat.<\/p>\n

Le syst\u00e8me s’est r\u00e9v\u00e9l\u00e9 pleinement op\u00e9rationnel, ce qui est encourageant pour son fonctionnement futur. De plus, l’\u00e9quipe propose ici une innovation concernant le syst\u00e8me haute tension du canon. Pour pr\u00e9venir les claquages \u00e9lectriques, les photoguns \u00e0 haute tension continue utilisent classiquement du gaz SF6 qui est un excellent isolant mais qui est aussi le gaz \u00e0 effet de serre le plus puissant connu (24 000 fois plus puissant que le CO2). L’\u00e9quipe a d\u00e9montr\u00e9, par des calculs puis par les essais, que de l’azote, gaz parfaitement neutre pour l’environnement, pouvait remplir ce r\u00f4le dans le cas de PERLE compte tenu des dimensions de l’installation. C’est un b\u00e9n\u00e9fice important pour l’impact environnemental de l’installation.<\/p>\n

Une fois les limitations actuelles en mati\u00e8re de haute tension r\u00e9solues, la mise en service se poursuivra afin de caract\u00e9riser le faisceau et d’augmenter son intensit\u00e9 pour \u00e9tudier la charge et la dur\u00e9e de vie. Ces premiers r\u00e9sultats ont \u00e9t\u00e9 pr\u00e9sent\u00e9s pour la premi\u00e8re fois lors de l’IPAC26 (du 17 au 22 mai) \u00e0 Deauville.<\/p>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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