Le 2 août 2023, l’équipe PIP2 d’IJCLab a validé une première cavité prototype PIP-II dans le cryostat de test de la plateforme Supratech. Les performances mesurées vont bien au-delà des exigences du projet. Pour rappel, c’est une cavité supraconductrice de type « Spoke » en Niobium massif dont la conception est issue d’un travail commun entre Fermilab et IJCLab. Elle doit fournir un champ accélérateur de 11,4 MV/m avec un facteur de qualité d’environ 1E10. C’est un jalon clé du projet qui vient d’être franchi avec succès, nécessaire au déclenchement de la phase production des cavités.
Avant d’atteindre un tel résultat, nous avons enchaîné depuis octobre 2022 plusieurs tests infructueux dominés par des problèmes d’émission électronique sur les trois premières cavités prototypes. Pour supprimer au mieux ce phénomène limitatif, la cavité doit être parfaitement conditionnée. Il s’agit de plusieurs traitements de surface qui permettent d’éliminer les défauts et impuretés sur ses parois internes. Pendant neuf mois, l’équipe PIP-II s’est fortement mobilisée pour l’élaboration d’un processus de préparation optimal qui s’est révélé concluant sur une première cavité. Le résultat de test d’une seconde cavité le 24 août 2023 a confirmé l’efficacité de notre procédure de traitement. Toutes les réalisations accomplies depuis des mois, très encourageantes pour la série, très appréciées par la collaboration, sont le fruit d’un gros travail fourni par les personnels de Supratech, des services cryogéniques et RF du pôle accélérateur. D’ici début 2024, nous testerons d’autres cavités, fabriquées et préparées par l’entreprise Zanon.
Le projet PIP-II a pour objectif la mise à niveau du complexe accélérateur de Fermilab aux États-Unis en vue de fournir un faisceau de neutrinos pour le projet DUNE. L’IN2P3 contribue fortement à ce projet en fournissant des composants prototypes et en validant les performances de 33 cavités entre 2024 et 2026 pour la phase série.