La technologie laser inspire des concepts de nouveaux accélérateurs

LA³NET, un nouveau réseau de recherche financé par l’Union européenne, réunit des partenaires d’universités, de centres de recherche et d’entreprises du monde entier pour étudier l’utilisation de la technologie laser dans le domaine de la production, de l’accélération et du diagnostic des faisceaux de particules. En tant que partenaire du réseau, le CERN accueillera trois chercheurs en début de carrière dans les départements BE et EN.

Un des systèmes laser utilisés dans l'expérience ISOLDE.

Si vous examinez de près les évolutions récentes en matière d’expérimentation, vous constaterez que la technologie laser, un nouveau top trending, est maintenant très tendance. On l’utilise pour la caractérisation des particules, notamment dans la nouvelle installation ALPHA-2, pour le diagnostic des faisceaux de particules, en particulier dans un scanner à fil laser de Petra III, pour la production de faisceaux d’ions inhabituels, comme à la source d'ions laser à ionisation résonante (RILIS) d’ISOLDE, et même pour l’accélération de particules à des énergies élevées, telle qu’elle est étudiée à l'installation BELLA de Berkeley. Malgré ces projets, l’application de lasers à la technologie des accélérateurs exige encore d’importants travaux de R&D, que le réseau LA³NET peut justement apporter.

LA³NET réunira plus de 20 instituts partenaires pour former ensemble 17 chercheurs en début de carrière dans le domaine des applications laser. Ces chercheurs, qui entreprendront des recherches de pointe dans des centres à travers l’Europe, amèneront le développement des techniques laser dans des domaines de recherche encore inexplorés. Au CERN, les chercheurs de LA³NET travailleront à une technologie qui pourrait avoir un impact direct sur les installations ISOLDE, CLIC et LINAC4. Leurs recherches pourraient contribuer à permettre à ces projets du CERN d’atteindre des qualités de faisceau inégalées et de mesurer les caractéristiques de faisceaux de particules haute intensité qu’il n’est possible de déterminer par aucun autre moyen.

« Nous utiliserons des lasers pour produire, façonner, caractériser et même accélérer des faisceaux de particules, indique Carsten Welsch, un ancien boursier du CERN qui coordonne actuellement le LA³NET de son port d’attache, l'Université de Liverpool. De nouveaux modes d’accélération d’avant-garde font appel aux lasers pour porter des faisceaux de particules à de très hautes énergies. En soi, le concept n’est pas vraiment novateur. Cependant, de précédents travaux utilisant cette technique ont mis au jour d'importants problèmes, se traduisant par une dispersion de l’énergie de 10 à 50% dans le faisceau accéléré. Grâce à de nouveaux développements de la technologie laser, certains de nos chercheurs entreprendront d’améliorer la qualité des faisceaux de haute énergie à l’aide de cette technique d’accélération laser. »

Les projets de recherche LA³NET n’ont pas pour seule assise les universités et les centres de recherche. Ils se fondent également sur l’industrie. « C’est cette diversité qui rend LA³NET si exceptionnel, explique Carsten Welsch. Tous les chercheurs qui y participent passeront beaucoup de temps avec un partenaire travaillant dans l’industrie. Du coup, ils auront l’expérience pratique des deux côtés du domaine de recherche. De plus, nous avons fait en sorte que le réseau reste ouvert à de nouvelles possibilités de collaboration : toute personne ou organisation qui souhaite participer à nos activités peut encore nous rejoindre en tant que partenaire adjoint. »

Le réseau organisera aussi une série d’écoles internationales consacrées à des domaines de recherche spécifiques du domaine des applications laser, qui seront ouvertes aux participants extérieurs. La première de ces écoles se tiendra au GANIL (France) en octobre 2012.

Pour plus d'informations, visitez le site web du réseau LA³NET.

par Katarina Anthony