Le projet européen I.Fast explore la fabrication additive appliquée aux accélérateurs

Dans le cadre du projet européen I.FAST, des membres d'IJCLab ont contribué à la réalisation d’un composant accélérateur en cuivre servant à accélérer des protons, un quadripôle radiofréquence (RFQ), en fabrication additive métal (impression 3D). Ce travail a été réalisé en collaboration avec des partenaires du CERN, d’autres universités et laboratoires européens (Riga, Milan) et des industriels (Trumpf, Fraunhofer IWS).

Dans cette collaboration, IJCLab apporte ses compétences quant à l'application de la fabrication additive métal aux accélérateurs de particules, pour comprendre globalement des besoins en matière de physique du faisceau de la pièce à réaliser mais aussi en matière d’ultravide et d’hyper-fréquence. Ce RFQ subira à IJCLab des tests d’étanchéité au vide à partir de mi-décembre puis des tests hyper-fréquence courant 2023.

Le soutien de l’IN2P3 au projet I3D-métal mené à Orsay avait permis de confirmer l’étanchéité au vide de tubes en inox réalisés par fabrication additive. Suite à ce premier succès, une pièce plus complexe avait été réalisée : un moniteur de position pour accélérateur de particules. Ce moniteur de position, testé en faisceau avec succès, avait montré la validité de cette technique de fabrication pour les accélérateurs de particules. Ce procédé permet de réaliser des formes plus proches des spécifications issues des simulations ou d’inclure des canaux de refroidissement au plus proche des points de dépôt de chaleur. Une fois les pièces réalisées par fabrication additive, des reprises d’usinage à l’atelier mécanique du laboratoire sont parfois nécessaires afin d’atteindre les performances souhaitées.

Le domaine de la fabrication additive reste encore très ouvert, avec de nombreuses questions en suspens : ce procédé est-il compatible avec les hautes puissances hyperfréquences rencontrées dans les sections accélératrices ? Est-il possible de faire des traversées étanches pour sortir des signaux électriques ? Le projet « Fabrication Additive Appliquée aux Accélérateurs » (FA3) à IJCLab essaie de répondre à ces questions, tandis que le groupe transverse FATI anime les discussions autour de la fabrication additive.

Plus d'information à propos de I.FAST.

14/12/2022 11:06