From Radio-Frequency sources to particle beam: optimisation of RF power transfer for accelerating cavities
Des sources Radio Fréquence au faisceau de particules : optimisation du transfert de puissance RF pour les cavités accélératrices
Résumé
Radiofrequency cavities are a fundamental element of particle accelerators, since they
transfer the radiofrequency energy generated by power sources to a particle beam. This dissertation presents my contribution to the design, fabrication, preparation and operation of such cavities, destined to some of the main today and future accelerator
projects in the world. The development of superconducting cavities for ESS, with elliptical shape, and for IFMIF/DONES, with half wave resonator shape, is detailed. I give a focus on the mitigation of radiofrequency losses in niobium, due to the surrounding magnetic eld trapping in the material. My contribution to the power transfer optimization also resulted in studies on high eciency klystrons, used as radiofrequency power source for cavities, with the design, fabrication and test of a
klystron based on the kladistron principle. Finally, I present the work carried out on diagnostic tools, essential for cavity operation and for R&D further development.
Les cavités radiofréquence sont un élé-
ment fondamental des accélérateurs de particules,
puisqu'elles transfèrent l'énergie radiofréquence
générée par les sources d'énergie à un faisceau de
particules. Ce mémoire présente ma contribution à
la conception, à la fabrication, à la préparation et à
l'exploitation de telles cavités, destinées à certains
des principaux projets d'accélérateurs actuels et futurs
dans le monde. Le développement de cavités
supraconductrices pour ESS, de forme elliptique,
et pour IFMIF/DONES, de forme résonateur demi onde,
est détaillé. Je décris également mon travail
sur l'atténuation des pertes radiofréquences dans le
niobium, dues au piégeage du champ magnétique
environnant dans le matériau. Ma contribution à
l'optimisation du transfert de puissance a également
donné lieu à des études sur les klystrons à
haut rendement, utilisés comme source d'énergie
radiofréquence pour les cavités, avec la conception,
la fabrication et le test d'un klystron basé
sur le principe du kladistron. Enfin, je présente les
travaux réalisés sur les outils de diagnostic, essentiels
pour le fonctionnement des cavités et pour le
développement futur de la R&D.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)