Journées Accélérateurs 2025 de la SFP

7 oct. 2025, 18:00 → 10 oct. 2025, 14:00 Europe/Paris

Station Biologique de Roscoff

Les Journées Accélérateurs de la Société Française de Physique (SFP) sont organisées tous les deux ans par la division Accélérateurs de la SFP.

Les journées sont un moment privilégié pour rassembler l’ensemble de la communauté Accélérateurs française en un même lieu pour présenter l’état de l’art des accélérateurs.

Ces journées ne seraient possibles sans les support financiers du CNRS, CEA, CEA-DAM, IN2P3, ESRF, SOLEIL, P2I et de l'association PIGES.

Le site web de la division accélérateurs de la SFP est accessible à l'adresse: http://accelerateurs.sfpnet.fr/

---

 

 

---

       

        

Cette conférence bénéficie d'une aide de l'État au titre de France 2030 (P2I-Graduate School Physique) portant la référence ANR-11-IDEX-0003.

---

 

affiche_JA2025.png

PLAN-ACCES-Station biologique Roscoff.pdf

mar. 7 octobre

18:30 Accueil + Enregistrement

19:30 Diner

mer. 8 octobre

Officiel

main.pdf

qr_enquette.pdf

1 Présentation de la SFP et des Journées Accélérateurs

Orateur: Marie LABAT (SOLEIL)

main.pdf

2 Actions de médiation scientifique avec des expériences autour des accélérateurs de particules

Une des missions de la SFP et de la division Accélérateurs de particules est d'encourager les vocations des jeunes générations et de diffuser nos connaissances scientifiques auprès du grand public. A cet effet, nous sommes plusieurs bénévoles de la communauté à participer à des actions de médiation dans des lieux publics, les écoles ou les collèges et lycées. Pour cela nous présentons et expliquons des expériences de nos laboratoires ou du musée Sciences ACO comme le générateur de Van de Graaff, le tube de Crooks, l'enceinte à vide, le train à lévitation magnétique ou les figures de Chladni.
Nous souhaitons par cette contribution faire découvrir nos actions et susciter parmi vous des vocations de médiateur scientifique.

Orateur: Anne-Sophie Chauchat (CEA)

Roscoff2025_CHAUCHAT_Mediation.pdf

Roscoff2025_CHAUCHAT_Mediation.pptx

Mercredi matin 1

3 GDR SCIPAC

Un Groupement De Recherche (GDR) dédié à la R&D sur les accélérateurs de particules menée en France a été lancé fin 2023. De contour national, SCIPAC (SCIences of Particule ACcelerators) a pour mission principale de mener l’animation scientifique de la discipline pour promouvoir l’activité de recherche sur les accélérateurs. Il vise également à encourager les jeunes dans notre communauté.

SCIPAC est structuré en 4 axes selon les types d’accélérateurs de la discipline (hadroniques, leptoniques, ions lourds et accélération laser plasma) qui sont complétés par des axes transverses pour le calcul et les diagnostics. Porté par le CNRS et dirigé par un comité de pilotage représentant les acteurs de la communauté nationale (CEA, CNRS, ESRF, SOLEIL).

Le bilan après 2 ans sera dressé, notamment sur les ateliers thématiques, journées annuelles et actions envers les jeunes.

Orateur: Maud BAYLAC (CNRS)

SCIPAC_Roscoff_2025.pdf

4 ICONE, projet de source de neutrons compacte

Le concept HiCANS (High Current Accelerator-driven Neutron Source) propose une nouvelle solution technique pour créer une source de neutrons adaptée aux techniques de diffusion neutronique. Il repose sur un accélérateur de faisceau de protons de forte intensité (50-100 mA), pulsé (0.4-2 ms) et de basse énergie (10-70 MeV).
Le projet ICONE (Injecteur de Neutrons Compacts et Intenses) s’inscrit dans cette démarche. Porté par le CEA et le CNRS, il vise à doter la France d’une source « accessible » à l’échelle d’un pays, et qui ne recourent ni à la construction de réacteurs nucléaires coûteux (type ILL), ni à la construction d’accélérateurs à très haute énergie (type ESS), dont il sera complémentaire.
L’Irfu, en charge de la conception de l’accélérateur, s’est appuyé sur l’expérience acquise dans des projets majeurs tels que ESS, SARAF, SPIRAL2, LINAC4 et IPHI. Ainsi, au cours des deux années de l’avant-projet détaillé (APD), ses équipes se sont attachées à concevoir un accélérateur conforme aux exigences du projet ICONE, tout en optimisant les coûts de développement et en réduisant significativement les risques liés à une telle infrastructure. Cette présentation expose les choix techniques qui ont été retenus et les performances attendues.

Orateur: M. Didier URIOT (CEA)

ICONE-Roscoff.pdf

5 Impact d’un projet d’une nouvelle machine dans une installation multi-accélérateurs : Le cas particulier du nouvel accélérateur flash à l’Institut Curie-CPO

Lorsqu’un nouvel accélérateur est implanté sur un site qui en comprend déjà d’autres, sa préparation et sa mise en œuvre peuvent être facilitées à certains niveaux, mais elles peuvent aussi se révéler plus complexes sur d’autres plans.

L’institut Curie – CPO réalise actuellement les préparatifs en vue de l’installation d’un accélérateur de type VHEE de recherche en flash thérapie. Ce projet prend place dans une installation multi-accélérateurs et multi-usages. Nous essaierons d’identifier les particularités de cette situation:
- L’insertion architecturale et les périmètres d’implantation
- Les sources d’énergie, les réseaux de fluides et leurs interfaçages
- La cohabitation fonctionnelle avec les autres accélérateurs de l’installation
- Les opportunités et les impacts organisationnels et humains au sein du site

La plupart de ces problématiques sont bien connues et traitées dans les domaines de la construction immobilière ou de l’industrie. Les accélérateurs de particules amènent toutefois des singularités : la radioprotection et d’autres risques spécifiques, le mode hybride des usages (exploitation, exploration), la nature académique des institutions.

Orateur: Samuel Meyroneinc (Institut Curie)

Sur projet Frathéa Curie -SM-Roscoff 2025 V2.pdf

6 État d’avancement et perspectives du projet PERLE

Dans le cadre du projet PERLE, on vise à concevoir puis construire dans la vallée d’Orsay un ERL (Energy Recovery Linac) innovant, opérant à un régime de puissance jamais atteint pour ce type d’accélérateur (5 MW). PERLE aura un courant de faisceau pouvant atteindre les 20 mA, accéléré sur 3 tours pour atteindre une énergie de 250 MeV, avant d’être décéléré dans la même machine sur un même nombre de tour, récupérant ainsi l’énergie du faisceau après utilisation pour accélérer les paquets d’électrons nouvellement injectés dans la machine. Si le concept de récupération d’énergie ait été déjà approuvé dans le passé, les paramètres faisceaux ambitieux de PERLE en font une installation ERL unique, puissant et compact, permettant d’étudier un large éventail de phénomènes et de valider des technologies liés à l’amélioration de l’efficacité des accélérateurs, ouvrant ainsi la voie aux ERL de plus grande envergure.

Par ailleurs, PERLE accueillera des expériences de physiques tel que l’étude de l’interaction électron-noyau (eN) avec des noyaux radioactifs ou encore la production de RX par diffusion Compton inverse.

Dans cette présentation, nous ferons un point sur l’état d’avancement du projet et sa stratégie de construction progressive pour atteindre les performances nominales.

Orateur: Frederic Bouly (LPSC -CNRS)

PERLE_Roscoff_2025.pptx

10:10 Pause + installation posters et stands industriels

Mercredi matin 2

7 Projet "Space Applications at GANIL Accelerators"

Le Grand Accélérateur National d’Ions Lourds (GANIL) est une infrastructure de recherche de tout premier plan située à Caen, en Normandie. Le GANIL figure parmi les infrastructures de pointe en physique nucléaire et dans différents domaines multidisciplinaires.
Le projet SAGA vise à répondre au besoin croissant de faisceau de particules pour les essais sous radiations des composants et systèmes spatiaux. En effet, l’espace est un environnement agressif pour les satellites, notamment à cause des radiations. Ces radiations peuvent causer des dommages sur l’électronique embarquée pouvant aller jusqu’à la perte des satellites.
Les technologies évoluant vers une plus grande complexité, les faisceaux de haute énergie tels qu’ils peuvent être disponibles au GANIL sont indispensables pour la réalisation de ces essais.
Les cinq années du projet permettront la montée en puissance de la disponibilité des lignes d’irradiations, avec la mise en service de nouvelles stations expérimentales et de nouveaux outils de conduite de faisceau.
Le projet SAGA, en améliorant ces installations et en offrant des heures de faisceaux supplémentaires, permettra à la France de prendre le leadership européen sur les capacités d’irradiations pour le spatial.

Orateur: Eloïse Dessay (GANIL)

8 LE PROJET CYREN : RÉNOVATION DE L'INSTALLATION DES CYCLOTRONS DU GANIL

Depuis plus de 40 ans, le GANIL fournit des faisceaux stables (du carbone à l'uranium, de 60 keV/A à 95 MeV/A) à partir d'un ensemble de 4 cyclotrons et produit des faisceaux d'ions radioactifs de basse et haute énergie avec un cinquième cyclotron pour la recherche fondamentale, appliquée et industrielle.
Depuis 2010, en raison des projets de construction de SPIRAL2 et de mise en conformité suite au premier réexamen de sûreté, la maintenance et les rénovations des cyclotrons ont été réduites au strict minimum. Ceci a eu pour conséquence d'augmenter le taux de défaillance au fil des ans et les ressources humaines associées à la maintenance curative.
Le programme scientifique de haut niveau défini par les utilisateurs de l'installation demande au GANIL de garantir le fonctionnement de l'installation pour les 20 prochaines années ou plus. C'est pourquoi un ambitieux programme de rénovation, le projet CYREN, a été lancé en 2024.
Cette contribution présente l'état d'avancement de ce projet. Elle décrit les défis à relever, notamment en raison de la diversité des installations et de leurs équipements uniques. Le projet couvre les 5 cyclotrons, les lignes de faisceaux, les aires expérimentales associées, les infrastructures et les systèmes de sûreté, de sécurité et de radioprotection.

Orateur: Pascal ANGER (GANIL)

Roscoff 2025 Projet CYREN P-ANGER V1.pptx

9 Optimisation par simulation du système d’extraction de la source d’ions ASTERICS

Dans le cadre du projet NEWGAIN, la source d’ions ECR ASTERICS, visant à délivrer un faisceau continu de 10 pμA de U³⁴⁺, est en cours de développement. Ce travail présente l’étude de simulation paramétrique du système de triode d’extraction d’ions d’ASTERICS, réalisée à l’aide de la bibliothèque C++ IBSimu, en se concentrant sur un faisceau d’argon (Ar).

Les simulations ont évalué l’impact de la température des électrons chauds s’échappant du plasma sur le facteur de compensation de charge d’espace, ainsi que son effet sur l’émittance du faisceau. Une exploration détaillée de l’espace des paramètres de potentiel des électrodes a été effectuée en faisant varier l’écartement entre celles-ci afin d’optimiser la qualité du faisceau Ar¹²⁺. Les conditions optimales minimisant l’émittance ont été identifiées pour un écartement de 50 mm, avec un potentiel de source de 20 kV et une électrode repousseuse d’électrons réglé à –4 kV.

Par ailleurs, des études paramétriques et optimisations ont été menées pour examiner l’influence de paramètres géométriques, tels que l’angle de l’électrode plasma, sa largeur et son rayon de courbure. Ces travaux montrent que les variations géométriques affectent de manière significative le focalisation du faisceau et son émittance.

Orateur: Quentin HARS (LPSC)

asterics_roscof_v5.pdf

10 Source d'ion legers à fort courant au CEA SAclay

Au cours de la dernière décennie, le CEA Saclay a mené un programme de recherche et développement ambitieux sur les sources d’ions légers, visant à répondre aux besoins croissants en faisceaux intenses, stables et de haute qualité pour des applications en physique nucléaire, en neutronique, et en science des matériaux. En s’appuyant sur l’expérience acquise avec la source ECR SILHI, le CEA a développé la nouvelle génération de sources nommée ALISES, optimisées pour une faible émittance, une meilleure fiabilité et une maintenance facilitée. Parallèlement, des efforts significatifs ont été consacrés à l’adaptation de ces sources à des projets stratégiques tels que IFMIF, SPIRAL2 et les sources de neutrons compactes (CANS). Ces travaux ont permis d’atteindre des courants de protons et de deutons supérieurs à 100 mA à 95 keV avec une stabilité remarquable, tout en explorant de nouvelles architectures d’extraction multi-électrodes et de confinement plasma. Cette présentation vise à exposer un état de l’art des innovations récentes et prometteuses que nous proposons pour le développement des sources d’ions légers.

Orateur: Oivier TUSKE (PARIS SAclay)

ROSCOFF TUSKE.pptx

11 Positron production for FCC-ee

The high-luminosity circular collider FCC-ee will need a low-emittance positron beam with high enough intensity to shorten the injection time. In particular, operation at the Z-pole demands a positron bunch intensity of 2.14e10 particles at injection into the collider rings. The baseline design for positron production relies on a conventional source, where a 2.86 GeV electron beam impinges on a 15 mm thick tungsten target. The positrons are captured using an Adiabatic Matching Device (AMD), followed by a capture linac embedded in a DC solenoidal magnetic field, accelerating the positron beam to approximately 170 MeV. A chicane is employed to separate positrons from electrons after the capture linac, while solenoidal focusing continues up to positron energy of 930 MeV. Subsequently, the positron beam is transported through a matching section into a quadrupole-focused section and accelerated to the Damping Ring (DR) injection energy of 2.86 GeV. An energy compression system (ECS) is used upstream of the DR to maximize the number of positrons captured within the DR longitudinal acceptance. This contribution will present the current status of the FCC-ee positron source design, including the main challenges and a roadmap for future developments.

Orateur: Iryna Chaikovska (IJCLab)

FCCeePositrons_Roscoff2025_pub.pptx

13:00 Déjeuner

Doctorants: Après-midi 1

_Concatenation_Partie_1.pdf

_Concatenation_Partie_2.pdf

12 Dynamique transverse du faisceau dans les accélérateurs laser-plasma

Les accélérateurs à champ de sillage laser (Laser Wakefield Accelerators, LWFA) offrent une solution prometteuse pour produire des faisceaux d’électrons de haute énergie. Au-delà de l’obtention de l’énergie requise, la qualité du faisceau (émittance, dispersion en énergie, intensité) doit également être optimisée pour que le LWFA puisse être considéré comme une alternative aux accélérateurs conventionnels pour certaines applications. Dans cette perspective, la maîtrise de la dynamique transverse du faisceau constitue l’un des enjeux majeurs. Ce travail étudie en détail la physique gouvernant l’évolution de l’émittance et des paramètres de Twiss du faisceau au sein du plasma, sur le plateau de densité électronique ainsi que dans les rampes ascendante et descendante reliant les lignes de transport conventionnelles à l'étage plasma. Une étude analytique et numérique a été menée à l’aide d’un modèle simplifié constitué de quadripôles spéciaux, permettant de réduire le temps de simulation à quelques secondes ou minutes. Le couplage entre le plasma et les lignes de transport est étudié, et des recommandations pour les configurations optimales réalistes sont proposées.

Orateur: Laury Batista (CEA Paris Saclay)

Batista_Laury_CEA.pdf

13 Design de synchrotrons pulsés pour la chaîne d’accélération de haute énergie d’un collisionneur à muons.

La configuration de référence du complexe à haute énergie d'un collisionneur de muons consiste en une chaîne de synchrotrons pulsés couvrant une plage d'énergie allant de 63 GeV à l'énergie de collision de 5 TeV. Cette chaîne comprend des synchrotrons normaux et hybrides, ces derniers combinant des aimants supraconducteurs à champ fixe et des aimants chauds pulsés. Trois types de cellules ont été étudiés pour la chaîne de synchrotrons : une FODO conventionnelle, une FODO hybride (avec quadripôles chauds et supraconducteurs) et une cellule à fonctions combinées. Les efforts d'optimisation se concentrent sur la minimisation des ouvertures requises pour les aimants tout en conservant des gradients réalistes dans les quadripôles. Des études préliminaires de transport ont été réalisées sur l’ensemble de la chaîne afin d’évaluer la préservation de l'émittance tout au long de l'accélération. Les muons étant accélérés en moins de 10 ms sur la chaîne de synchrotrons, l'effet de la différence entre l'énergie du faisceau et la rampe linéaire du champ dans les dipôles est évalué.

Orateur: Lisa Soubirou (CEA Saclay)

Soubirou_Lisa_CEA.pdf

Soubirou_Lisa_CEA.pptx

14 Conception d'un émittancemètre à acquisition directe

La mesure de l’émittance transverse d’un faisceau est essentielle pour caractériser sa qualité. Les émittancemètres de type Pepper-Pot permettent de reconstruire les distributions de particules dans les espaces de phase transverses grâce à un masque perforé qui échantillonne le faisceau. Toutefois la mise en œuvre de l’acquisition de ces échantillons du faisceau repose généralement sur de nombreuses interfaces optiques (MCP, écran phosphorescent, miroir, caméra), sources potentielles d’erreurs expérimentales, de contraintes d’alignement et de maintenance.
Nous présentons ici un nouveau concept d’émittancemètre 4D compact, basé sur la détection directe des charges sur un circuit imprimé (PCB) placé sous vide. Ce dispositif supprime les interfaces optiques et permet une numérisation directe du signal. Une architecture d’acquisition à 128 voies est en développement, destinée à reconstruire les distributions (x, x′) et (y, y′) à partir des réponses individuelles des pads. Un modèle numérique a été développé pour simuler la trajectoire des particules à travers un trou unique jusqu’à une matrice de pads, afin de dimensionner le système et évaluer ses performances attendues.

Orateur: Timoté Plasse (CEA/IRFU/DACM/LEDA)

Plasse_Timote_CEA.pdf

Plasse_Timote_CEA.pptx

15 Simulation de la chambre à plasma de ALISES 3

Dans le cadre du développement de sources d'ions, nous avons simulé le comportement des particules au sein de la source ALISES 3, une source d'ions ECR monochargée fonctionnant à 2,45 GHz. Grâce au logiciel CST Studio, nous avons pu étudier et évaluer l'influence des champs électromagnétiques (RF, magnétique et électrique continu) ainsi que des processus de collision, sur la création du plasma et la production du faisceau d'ion.
Les résultats de la simulation montrent que la combinaison du champ RF, du phénomène de multipactor, et de la présence de gaz conduit à l'allumage du plasma, pouvant ainsi générer des faisceaux à fort courant.

Orateur: Mathias Barant (CEA - IRFU)

Poster_ROSCOFF_Mathias.pdf

Presentation_Roscoff_2025_Mathias_v2.pdf

16 Optimization of Laser Wakefield Acceleration for High-Quality Electron Beams

Laser Wakefield Acceleration (LWFA) enables the acceleration of electrons to very-high energies over a few millimeters of plasma. High-intensity laser beams generate plasma waves with accelerating gradients up to 100 GV/m—far exceeding those of conventional accelerators. Current research focuses on optimizing electron beam quality, including charge, energy spread, and divergence. Achieving a high-quality electron beam is critical for advancing LWFA toward applications such as medical therapy, free-electron lasers, and compact future accelerators.
LWFA experiments are performed by the LPGP team at Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). We develop a high-quality electron source in gas cells using a tailored plasma density profile. This profile employs the ionization injection scheme to trap and accelerate electrons efficiently. Alongside experimental studies, we conduct Numerical Particle-in-Cell (PIC) simulations to investigate the influence of key input parameters, such as gas pressure, laser focal position, and laser energy. This poster illustrates the role of key mechanisms through the comparison of experimental results and numerical simulations with SMILEI.

Orateur: mohamad masckala (LPGP, CNRS, Universite Paris Saclay)

Masckala_Mohamad_LPGP.pdf

Industriels

session indus final 08102025.pdf

17 Metrolab

Orateur: Antoine Daridon

18 SEF

Orateur: Guillaume Odinot

19 ACS

Orateur: Arthur IZIQUEL

20 THALES

Orateur: Terence Schuermans (Thales)

21 Nuclétudes

Orateur: Mélissa VIEILLE-GROSJEAN

22 Neyco

Orateur: Solène GAUBERT

23 Pantechnik

Orateur: Arnaud Raguenes

24 Omega Physics

Orateur: Matthieu Cavellier

15:32 Pause

Doctorants: Après-midi 2

_Concatenation_Partie_1.pdf

_Concatenation_Partie_2.pdf

25 simulations de polarimétrie Compton inverse pour FCC-ee

Les améliorations prévues dans la détermination des paramètres électrofaibles nécessitent une calibration précise et en temps réel de l’énergie au FCC-ee.
La précision requise sera assurée par la technique de dépolarisation résonante, qui implique le fonctionnement continu de dépolariseurs et de polarimètres Compton pour les faisceaux d’électrons et de positrons.
L’extraction de la polarisation des paquets pilotes est réalisée à partir de la distribution spatiale des électrons et photons diffusés.
Des études préliminaires et conceptuelles de la procédure d’ajustement pour cette extraction sont présentées ici.
L’étude explore l’extraction des paramètres de diffusion Compton à partir de la distribution des électrons diffusés et de l’asymétrie.

Orateur: Juba Tamazirt

Tamazirt_Juba_IJCLab.pdf

Tamazirt_Juba_IJCLab.pptx

26 Techniques numérique avancée et d'IA dans la correction d'imperfections des futurs collisionneurs circulaires

L'intelligence artificielle est maintenant arrivée dans de nombreux pans de la recherche académique, en particulier dans les domaines de la physique concernés par des limitations vis-à-vis de la simple quantité de données à analyser ou de leur complexité. L'un de ces champs est la physique des accélérateurs, en particulier dans les collisionneurs géants planifiés ou en opération aujourd'hui. Tant au niveau des études préliminaires qu'au niveau de l'opération, les paramètres faisceaux toujours plus exigeant, des énergies et des courants toujours plus importants font que les nouveaux programmes demandent des outils numériques de plus en plus performants dans le design et l'opération.

Cette présentation se concentrera sur un des axes de la thèse, à savoir la détection automatique de Turn-by-turn Beam Position Monitors (TbTBPMs) défectueux dans les anneaux de SuperKEKB par un algorithme de groupement non-supervisé ainsi que le débruitage des pistes des TbTBPMs restants par l'utilisation d'intelligence artificielle; et ce, dans l'optique d’améliorer la reconstruction des fonctions optiques et détecter d'éventuelles résonances dues à des imperfections de la maille magnétique aujourd'hui invisibles.

Orateur: Quentin Bruant (CEA/IRFU/DACM)

Bruant_Quentin_CEA.pdf

27 Conception, développement et opération de cavités de Fabry-Pérot pour le stockage de plusieurs kW de puissance laser pour l'interaction avec des faisceaux de particules

L’équipe Interaction Lasers-Électrons (ILE) du pôle Accélérateurs de l’IJCLab développe des cavités optiques de gain élevé opérées en régime impulsionnel et à forte puissance moyenne. La principale application de cette technologie concerne la production de faisceaux de rayons X par interaction Compton. Le stockage de telles puissances laser présente plusieurs difficultés que je présenterai, notamment concernant le laser, les miroirs et leurs revêtements ou les effets thermiques se produisant à haute puissance. Je présenterai également les résultats récemment obtenus : un record mondial de puissance laser stockée dans une cavité optique.

Orateur: Alice Renaux

RENAUX_presentation_EN.pdf

RENAUX_presentation_FR.pdf

28 Génération de sources ultra-intenses de neutrons pilotées par le laser PETAL à partir de convertisseurs double-couche

Nous rapportons la caractérisation expérimentale d’une source de neutrons pilotée par le laser court (700fs) à haute énergie (300-600J) PETAL. 8 tirs ont été réalisés dans la gamme de puissance laser 0.38–0.86 PW. Les neutrons ont été produits via des réactions (p,xn) résultant de l’interaction de faisceaux de protons TNSA (Target Normal Sheath Acceleration) avec un convertisseur dans une configuration pitcher-catcher. Les convertisseurs utilisés comportaient deux couches de LiF/Pb dont les épaisseurs respectives ont été variées afin d’optimiser le nombre total de neutrons émis. Les propriétés du faisceau de protons TNSA et de la source de neutrons ont été mesurées grâce à un ensemble de diagnostics comprenant un empilement de films RCF, deux spectromètres magnétiques, des pastilles d’activation nucléaire, des dosimètres à bulles et six détecteurs de temps de vol de neutrons. Le nombre total de neutrons rapides (d’énergie supérieure à 1 MeV) détectés s’élève jusqu’à 50 milliards de neutrons en un seul tir, une performance comparable à l’état de l’art. De telles sources pourraient trouver des applications en physique/astrophysique nucléaire, mais aussi en radiographie d’environnements à haute densité d’énergie ou pour des techniques de caractérisation en science des matériaux.

Orateur: Lucas Ribotte (CEA-DAM Île-de-France)

Ribotte_Lucas_DAM.pdf

29 Hybrid Autoencoder and Isolation Forest Approach for Time Series Anomaly Detection on ARRONAX Cyclotron Operation Data

The Interest Public Group ARRONAX's C70XP cyclotron, used for radioisotope production for medical and research applications, relies on complex and costly systems that are prone to failures, leading to operational disruptions. In this context, research is being conducted to develop an active machine learning method for early anomaly detection to enhance system performance. One of the most widely recognized methods for anomaly detection is Isolation Forest (IF), known for its effectiveness and scalability. However, its reliance on axis-parallel splits limits its ability to detect complex anomalies, especially those occurring near the mean of normal data. This study proposes a hybrid approach that combines a Multi-Layer Perceptron Autoencoder (MLP-AE) with Isolation Forest to enhance the detection of complex anomalies. The Mean Squared Error (MSE) of the data reconstructed by the MLP-AE is used as input to the IF model. Validated on beam intensity time series data, the proposed method demonstrates a significant performance improvement, as indicated by the evaluation metrics, specifically the Area Under the Precision-Recall Curve (AUC-PR) and the F1 score.

Orateur: Fatima Basbous (Arronax, Nantes Université)

Basbous_Fatima_ARRONAX.pdf

30 Study of longitudinal bunch-by-bunch feedback in an ultra-low-emittance ring in the presence of bunch lengthening cavities

The SOLEIL II upgrade project aims to achieve ultra-low emittance and high beam current. In the SOLEIL II ring, there shall be new main RF cavities (MCs) and bunch lengthening harmonic cavities (HCs). Since the newly adopted MCs would have a non-negligible probability of exciting HOMs (Higher-Order Modes)- induced longitudinal coupled-bunch instabilities, it was decided to implement longitudinal bunch-by-bunch feedback (LFB) in addition to the transverse. In the longitudinal beam dynamics, however, there are some further complications, which are due to the introduction of HCs, which, along with the MCs, create the so-called flattened potential, which above all helps increasing the shortened beam lifetime. Despite its benefit, the bunch lengthening system creates effects that can be harmful to LFB, such as significant lowering of the synchrotron frequency, as well as longitudinal phase distortions between bunches in non-uniform beam fillings. This project develops a dedicated LFB system through advanced beam dynamics and electromagnetic field simulations and semi-analytical modelling. The goal is to ensure longitudinal beam stability and maximize the feedback performance.

Orateur: Elene KRAVISHVILI

Kravishvili_Elene_SOLEIL.pdf

31 Updated monochromatization interaction region optics design based on FCC-ee GHC lattice

Determining Yukawa couplings of the Higgs boson is one of the most fundamental outstanding measurements since its discovery. The FCC-ee, owing to its exceptionally high integrated luminosity, offers the unique opportunity to measure the electron Yukawa coupling through s-channel Higgs production at about 125 GeV centre-of-mass (CM) energy, provided that the CM energy spread can be reduced from 50 MeV, as in a conventional setup, to a level comparable to the Higgs bosons’ natural width of 4.1 MeV. To improve the energy resolution and reach the desired collision energy spread, the concept of a monochromatization mode has been proposed as a new operation mode at the FCC-ee, relying on the interaction region (IR) optics design with a nonzero dispersion function of opposite signs at the interaction point (IP). In response to the continuously evolving FCC-ee GHC optics, this paper presents an updated monochromatization IR optics design based on Version 2023 of the FCC-ee GHC optics.

Orateur: Anna Korsun (IJCLab, Orsay, France)

Korsun_Anna_IJCLab.pdf

32 Impedance Modeling and Collective Effects in FCC-ee: Impact of Collimators and Optimization Strategies

Operating at 45.6 GeV with high beam current, low emittances, and long damping times, the FCC-ee low-energy machine is particularly sensitive to collective effects and impedance-induced beam instabilities. Controlling these effects requires a continuously refined impedance budget to guide design choices and establish reliable instability thresholds. Recent studies identify the collimation system as a dominant contributor to the total machine impedance, with geometric effects playing a critical role in beam stability. A flexible, modular, and comprehensive impedance model — including beam pipe, collimators, RF cavities, bellows, tapers, and beam position monitors — enables targeted optimization and systematic stability assessments. This work presents the latest FCC-ee impedance budget, emphasizing the impact of collimators’ geometric impedance and ongoing advances in modeling, threshold evaluation, and instability mitigation.

Orateur: Dora Gibellieri (University of Caen Normandy)

Dora_Gibellieri_CERN.pdf

33 From Laser to Beam: Early Results from the PALLAS Laser-Plasma Accelerator at IJCLab

This poster and presentation provide an overview of the prototype laser-plasma accelerator developed at IJCLab PALLAS, which’s a laser-plasma injector aiming to deliver high-quality electron beams with continuous operation at 10 Hz. We describe the commissioning of the full beamline, including the laser system, plasma target region and electron beam diagnostics, supported by computational fluid dynamics (CFD) and particle-in-cell (PIC) simulations. Initial results from the generated electron beam will be presented. Finally, we outline the next steps toward optimizing injection conditions and preparing for future experimental campaigns focused on achieving stable, reproducible operation.

Orateur: Jana Serhal

Serhal_Jana_IJCLab.pdf

Posters

34 Projet de collimateur dans l'injection du C70XP d'ARRONAX

Suite à l’étude de la ligne d’injection du cyclotron C70XP avec un émittance-mètre du type Allison et à l’étude de l’impact de coupure géométrique sur le faisceau [1], un dispositif de mesure des courants déposé et de contrainte géométrique a été développé en collaboration avec le laboratoire Subatech. Le dispositif est composé de 4 fentes individuelles ajustables.
Le dispositif est soumis à des contraintes de radiation, d’intensité de faisceau, de perturbation électromagnétique, d’encombrement et ne devra pas être un élément perturbateur pour le faisceau et les autres dispositifs. L'objectif premier est de fournir un outil de mesure dans l'injection du cyclotron suffisamment robuste pour être employé à basses et hautes intensités et permettre de limiter la taille du faisceau.
Le cadre expérimental est l’étude de son application pour l'optimisation de la forme du faisceau et de la transmission. Le dispositif doit ainsi réaliser des déplacements et des mesures de courant précises. Le contrôle des moteurs et la mesure du courant déposé seront intégrés dans l'environnement EPICS. Il sera exposé l’avance des travaux, ainsi que les premiers tests.
[1] Teddy Durand, « Développement des techniques de hautes intensités dans l'injection du cyclotron Arronax », DOI : tel-04952702v1

Orateur: Teddy Durand (GIP ARROANX)

35 Design and Engineering Challenges in the SOLEIL II Storage Ring Upgrade

SOLEIL II is the upgrade project of the French synchrotron radiation facility SOLEIL. It includes a complete renewal of the accelerator systems (linac, booster, and storage ring), the 29 beamlines and 3 laboratories, as well as an overhaul of the information technology infrastructure. The project is entering the construction phase and proposes a near-final lattice for the storage ring. The compactness of this lattice, along with the extremely tight mechanical tolerances, presents significant engineering challenges. Ensuring technical feasibility with limited design resources requires extensive use of advanced CAD techniques. The expected alignment precision for the magnets of the section matching achromat is ±10 µm (2σ), and the vacuum chambers must pass through the magnets—some of which are permanent—with clearances as low as 0.5 mm. The magnet design is further complicated by the large number of variants within each magnet family, which requires efficient collaboration and careful design standardization to maintain quality despite limited staffing. The complexity and interdependence of the various subsystems also require intensive coordination among multidisciplinary teams to ensure the machine’s successful integration.

Orateur: Victor PINTY (Synchrotron SOLEIL)

36 Fiabilité et sécurités pour les activités cliniques et expérimentales au Centre de Protonthérapie d’Orsay- Institut Curie

Basé sur un cyclotron de 230 MeV (IBA), le Centre de Protonthérapie d’Orsay réalise 50 séances de traitement par jour, réparties sur 3 salles de traitement (œil, tête & cou, pédiatrie & général), 52 semaines par an avec 4 jours de maintenance en jours ouvrés.
Au cours des 10 dernières années (2015–2025), plus de 97,9 % des patients ont été traités le jour prévu, et aucun événement de sécurité ASNR d’un niveau supérieur à 1 n’a été déclaré par l’établissement. Seront présentés:
• L’historique de l’installation, construit en 1957 pour la recherche en physique, avec ses jalons clés
• Les attentes particulières de l’application de protonthérapie en matière de fiabilité et de sécurité : opportunités et points de tension
• L’évolution de la stratégie pour chaque type de maintenance : préventive, corrective et adaptative
•L’équilibre entre contractualisation et collaboration entre les parties prenantes internes ou externes
• Les opportunités ou risques liés à l’augmentation des activités expérimentales en soirées et week-ends

Orateur: Samuel Meyroneinc (Institut Curie)

37 Développement de diagnostics de source d’ions pour le suivi des faisceaux

Le diagnostic en ligne non interceptif est essentiel pour surveiller les sources d'ions, notamment lors d'expériences de physique. La spectroscopie d’émission optique, déjà utilisée dans d'autres laboratoires, a été testée au GANIL. Une fibre optique a été installée derrière un hublot en verre aligné avec la source d’ion, permettant de capter efficacement la lumière émise par le plasma. Cette fibre est reliée à un spectromètre mesurant les intensités lumineuses dans une gamme de longueurs d’onde de 350 à 1000 nm.
Un premier test a été réalisé avec un plasma Ar + He, pour une intensité de 80 μAe de ⁴⁰Ar⁹⁺ mesurée après le séparateur de masse, afin de suivre l’évolution temporelle de l’intensité des raies identifiées (H, Ar, He) sans modifier les réglages. En 2025, des mesures supplémentaires en ligne ont été poursuivies avec un faisceau métallique de ⁷⁰Zn¹⁴⁺. Elles ont permis de mieux comprendre le comportement des sources (effets de température, polluants dans le plasma, population d’ions métalliques). Ce suivi optique a également facilité l’optimisation des réglages de la source.
Ces résultats démontrent l’intérêt de développer un outil de diagnostic dédié pour assurer la stabilité du faisceau et assister les opérateurs pendant les expériences.

Orateur: Alexis RIBET (GANIL)

38 Nouvelle source d’ions ECR ASTERICS pour le projet NEWGAIN

Un nouvel injecteur (NEWGAIN) de rapport A/q = 7 est en développement au GANIL. Il prendra place aux côtés de l’injecteur A/q = 3 existant. Ce nouvel injecteur est adossé à un programme de physique requérant des intensités de faisceaux d’ions lourds intenses et inédites. La source ECR de l’injecteur a été dimensionnée pour la production de 340 µA d’$\text{U}^{34+}$. La conception de NEWGAIN impose une tension d’accélération totale de 70kV et la source d’ions est installée sur une plateforme haute tension de manière à étager la chute de potentiel.

Pour garantir la condition de hautes intensités d’éléments lourds de rapport A/q = 7, la future source ASTERICS met en œuvre une configuration magnétique supraconductrice délimitant un grand volume ECR permettant d’injecter deux fréquences, 18 GHz et 28 GHz. Ces caractéristiques font d’ASTERICS une source d’ions ECR unique en Europe. En aval de la source, un dipôle magnétique sélectionne les ions de rapport A/q d’intérêt avant le tube accélérateur en fin de plateforme puis injection dans la LBE.

La source d’ions, la plateforme haute tension et leurs dépendances constituent un lot de tâches définit du projet NEWGAIN que le poster proposé a vocation à présenter en plus de son avancement avant la phase de fabrication.

Orateur: Valentin GERARD (CNRS - LPSC)

39 Activité d'ACS pour les accélérateurs de particules

Accelerator and Cryogenic Systems est une société d’ingénierie spécialisée dans la conception de systèmes cryogéniques et d’équipements sous vide, principalement au service des grands instruments scientifiques tels que les accélérateurs de particules. Ce poster présente un aperçu de plusieurs projets récents ou en cours auxquels ACS contribue. Il met notamment en lumière la participation d'ACS au projet MYRRHA (SCK CEN, Belgique), avec notamment la conception de boîtes à vannes pour la distribution cryogénique, ainsi que son implication dans le projet PERLE (IN2P3, Paris-Saclay) à travers deux thèses CIFRE, l’une portant sur le développement d’un système LLRF, l’autre sur la conception et caractérisation d'un absorbeur cryogénique. Enfin, le poster évoque également les travaux de sous-traitance technique réalisés dans le cadre du projet FAIR (GSI, Allemagne). L’ensemble de ces activités illustre l’expertise d’ACS à l’interface entre physique des hautes énergies et ingénierie de pointe.

Orateur: Arthur IZIQUEL (Accelerator and Cryogenic Systems)

40 Avancées récentes et développements futurs des sources d’ions ECR à 60 GHz

SEISM (Sixty gigahErtz Ion Source using Megawatt magnets) est une source d’ions à résonance cyclotronique électronique fonctionnant à 60 GHz, alimentée par un émetteur HF de forte puissance (300 kW) produisant des impulsions (jusqu’à 1 ms 2 Hz). Le prototype repose sur une géométrie magnétique axiale en cusp, utilisant des bobines polyhélices installées au LNCMI (Grenoble),
En 2014, la source SEISM avait atteint une densité de courant pulsé record de ∼1 A/cm² au LNCMI. Après une réparation de la source et une mise à niveau de la ligne de faisceau, l’expérience a repris en 2019. Depuis lors, plusieurs campagnes expérimentales ont été menées avec de l’oxygène comme gaz support, afin de reproduire les conditions permettant d’atteindre les densités de courant ionique mesurées auparavant. L’évolution de la configuration et les résultats expérimentaux récents seront présentés.
Dans le cadre du projet PACIFICS (financé par l’Agence nationale de la recherche dans le cadre du programme EQUIPEX), l’état d’avancement du développement de la future source supraconductrice ECR à 60 GHz, CHIPS$^{2}$ ainsi que l’étude d’un système d’extraction optimisé seront présentés.

Orateur: Dr Thomas ANDRE (LPSC-CNRS)

poster_roscoff_andre.pdf

41 Canon à électrons du projet PERLE

Dans un accélérateur linéaire à récupération d'énergie (ERL), le faisceau, après accélération et interaction, est recirculé et décéléré dans les cavités accélératrices de l'accélérateur. Avec ce schéma, la puissance du faisceau est restituée, ce qui permet de réduire significativement la consommation électrique de l'accélérateur. De plus, le faisceau est stoppé à l'énergie d'injection, simplifiant considérablement la radioprotection de l'installation. Le projet PERLE vise à développer un ERL multi-tours à haute puissance à Orsay (> MW).
Le faisceau d'électrons de haute intensité (20 mA) sera généré par un photoinjecteur basé sur un photogun DC. La photocathode en matériau bi-alcalin (CsK2Sb) sera pompée optiquement par un laser vert à la fréquence de 40 MHz. L'objectif est d'atteindre une charge par paquet de 500 pC. Le niveau de pression résiduelle doit être extrême pour maximiser le temps de vie de la photocathode. Les photocathodes seront produites par une installation de préparation connectée au photogun sous vide pour un transfert rapide. Cette R&D est menée dans le cadre d'un accord de collaboration avec RI Research Instruments.

Orateur: Maud BAYLAC (CNRS)

42 Comparison of Empire and GAZEL Simulations of Intense Electron Beam Transport Through Background Gas

In this work, we compare Empire and GAZEL simulations of the RKA (~500keV, 3–30kA, <100ns) electron beam’s propagation through a pressurized Ar gas cell. Empire is a general plasma code that can be run as a fully kinetic Particle-In-Cell (PIC) problem with Direct Simulation Monte Carlo (DSMC) collisions or as a hybrid problem with both fluid and PIC charged species. They collide with a background neutral fluid via fluid-fluid rate-based interactions and PIC-fluid Monte Carlo Collisions (MCC) that produce a charged fluid of low-energy secondary plasma. GAZEL is a hydrid code operating in axisymmetric geometry. In the version of the code that is used, primary and secondary electrons are described by a PIC model, while neutral atoms and ions are described via a fluid. For ionization of neutral atoms and ions, GAZEL utilizes a MCC procedure between computational electron particles and the heavy species fluid. Here we compare the beam dynamics across a range of gas cell pressures (0.01–1.0 mbar) for fully kinetic Empire and hybrid GAZEL simulations in detail. Additionally, we compare the simulated beam on target with experimental RKA results.

Orateur: Dr Nicolas Szalek (CEA)

43 Emittance characterization of an electron source from a velvet cold cathode

Linear Induction Accelerator Flash X-ray radiography uses electron beams produced by injectors, then accelerated and focused on high Z material targets. Spot size of the focused beam depends on the emittance of the injector’s beam.
In the context of the development of an injector using a cold cathode, we are conducting a study in order to characterize and understand the emittance associated with the extraction of a beam from the cathode surface, including in case of multipulse operation. Experiments are performed with a dual-pulse generator used to drive a diode designed to produce at the cathode an electric field similar to the one in a LIA injector.
A first diagnostic is beam imagery at the anode foil, performed thanks to the light produced by Cerenkov Effect when the electrons interact with a few millimeter-thick silica convertor. This diagnostic shows inhomogeneity in the electron density at the anode, somehow related to the inhomogeneity at the beam creation.
Another diagnostic uses a multi-pinhole mask at the anode plane coupled with a drift zone before interaction with the Cerenkov radiator. This arrangement enables to measure the transverse velocity distribution (equivalent to an effective transverse temperature) of the electrons at several radial positions in the beam.

Orateur: Claude Fourment (CEA)

44 Etude numérique et expérimentale du rayonnement Cerenkov produit par un faisceau intense d'électrons relativistes

Le générateur de hautes puissances pulsées CESAR du CEA-CESTA produit des faisceaux intenses d'électrons relativistes (300 kA, 800 keV, 60 ns) qui sont transportés dans de l'argon pour interagir avec des matériaux cibles, afin d'étudier leur équation d'état. Il est alors important de décrire de façon réaliste le faisceau en fin de transport, notamment la densité de courant sur cible. Un diagnostic expérimental basé sur le rayonnement Cerenkov est actuellement utilisé pour estimer cette densité [1].
Nous montrons, par des simulations Geant4 et une expérience dédiée, la sensibilité de ce diagnostic à différents paramètres expérimentaux, comme les vitesses transverses électroniques ou l’épaisseur du radiateur. Ce dernier point peut être utilisé avantageusement pour développer un diagnostic original permettant d’estimer expérimentalement ces vitesses transverses, qui ne sont aujourd’hui pas mesurées.
[1] : Gardelle, J., et al. "High power electron beam interaction with an aluminum target: Measurements and simulations." Journal of Applied Physics 126.15 (2019).

Orateur: M. Théo Dhote (CEA)

45 Experimental investigation of multipactor in mixed-mode RF regimes for particle accelerators

We report on how RF propagation modes affect the onset of multipactor in particle accelerators. In these systems, RF sources drive fields through couplers into accelerating cavities. While couplers typically operate in standing wave mode, the passage of particle bunches perturbs this regime, introducing a mix of standing and traveling waves. This change can strongly influence multipactor, a resonant electron multiplication phenomenon.

To investigate this, we developed a dedicated test bench at LPSC Grenoble using a 1.8 m, 1"5/8 copper coaxial line with ceramic vacuum windows, UHV seals, and multiple diagnostic ports. The setup includes a variable stub to control reflected power and diagnostics to monitor electron flux and electric field amplitude.

We measured multipactor thresholds as a function of reflected power at different RF frequencies. Results confirm that thresholds scale with wave mode composition, following predictions from literature [1, 2, 3]. We also discuss limitations of our measurements, which are affected by RF conditioning processes during operation.

• [1] Somersalo et al., Particle Accelerators, 1998.
• [2] Pérez et al., IEEE Trans. Plasma Sci., 2009.
• [3] Sleiman et al., IEEE Trans. Plasma Sci., 2024

Orateur: Dr Adrien PLACAIS (CNRS / IN2P3 / LPSC)

46 Les diagnostics pour SOLEIL II

Le synchrotron SOLEIL est en cours de transformation dans le cadre du projet SOLEIL II, une mise à niveau majeure visant à remplacer l’anneau de stockage existant par une nouvelle maille Multi Bend Achromat (MBA). Cet upgrade permettra de réduire drastiquement l’émittance horizontale, ouvrant la voie à des performances accrues pour les utilisateurs.
Ce poster présente un aperçu des solutions retenues ou en cours d'évaluation pour les systèmes diagnostics de SOLEIL II, ainsi que les premiers retours d’expérience des tests menés sur la machine actuelle.

Orateur: Aurélien BENCE (SOLEIL Synchrotron)

47 Mesure de Compression de Paquets d'électrons sur le Prototype d'Accélérateur d’électrons Compact TWAC (THz Waveguide Accelerating Cavity)

Le projet européen TWAC (THz Waveguide Accelerating Cavity) [1] développe un prototype d’accélérateur compact basé sur des guides d'onde partiellement remplis de diélectrique. Avec des ondes accélératrices dans les fréquences THz (0.1–1 THz) et des gradients de l’ordre de 100 MV/m, ce type d’accélérateur ouvre des capacités d’accélération compacte et de manipulation de faisceaux courts [2]. Le projet TWAC vise à montrer l'accélération et la manipulation de paquets pour leur compression (velocity bunching). En complément d'une mesure de longueur des paquets plus avancée à l'aide de passive streaking, une approche plus rapide et direct, basée sur l'émission de Rayonnement de Transition Cohérent (CTR) permettra de mesurer le taux de compression de paquet. Les faisceaux à mesurer auront une énergie et une charge relativement basses (10 MeV, 10 pC) avec des durées rms de la picoseconde à la cinquantaine de femtosecondes.

[1] Bruni et al. IPAC23 (2023)
[2] Vinatier et al. Journal of Applied Physics (2019)

Orateur: Coline GUYOT (CNRS / PhLAM)

48 Plateforme Vide et surfaces

Les performances des composants des accélérateurs sont étroitement liées aux propriétés des matériaux utilisés, aux traitements de surface (chimiques, thermiques, mécaniques, etc.) qui leur sont appliqués et à leurs procédés d’assemblage. Certaines limitations sont directement liées aux performances de ces matériaux, tant d’un point de vue technologique (émission de champ, assemblage de chaînes, performances cryogéniques et ultra vide), que d’un point de vue plus fondamental (développement de nouveaux matériaux et de nouvelles méthodes de fabrication).

Pour répondre à ces problématiques soulevées par l’équipe de recherche Maverics (Matériaux pour Accélérateurs, Vide dynamiquE et Recherche Innovante sur les Cavités Supraconductrices), la plateforme Vide et surfaces est une infrastructure de soutien pour tester, caractériser et valider à la fois les propriétés fondamentales des matériaux et les procédés innovants proposés. Cette plateforme est spécialisée dans la R&D sur les matériaux, les surfaces et l’ultravide spécifique aux accélérateurs.

L’objectif de la plateforme vide et surfaces est (i) de maintenir, d’acquérir et d’adapter les ressources d’analyse de surface afin de répondre au mieux aux problématiques de matériaux d’accélérateurs de l’équipe de recherche MAVERICS sur la R&D en physique du vide et la recherche de nouveaux matériaux de cavités, et (ii) de maintenir une expertise nationale/internationale sur les projets d’ultravide.

Cette plateforme accueille industriels et universitaires pour réaliser des analyses de matériaux et leur apporter une expertise ultravide.
Pour plus de renseignement : https://maverics.ijclab.in2p3.fr/plateforme-vide-et-surfaces

Orateurs: Bruno Mercier (IJCLAB), Eric Mistretta, Jonathan Yemane, julien demailly

49 Simulation des composants RF pour le projet ICONE : RFQ, Rebunchers et DTL

Le CEA travaille à une analyse technique d'un accélérateur linéaire chaud dans le cadre du projet ICONE. L'objectif est d'atteindre un courant de protons de 80 mA, à une énergie de 25 MeV, et un cycle utile de 6%. Le LINAC serait composé d'une source de proton, avec sa ligne basse énergie, d'un RFQ, d'une ligne moyen-énergie, et d'un DTL chaud. Tous les composants RF fonctionneraient à 352,2 MHz. Cette contribution présente les études des composants RF principaux faites par le CEA, dont le RFQ, les rebunchers, et un solution d'IH-DTL.

Orateur: Guillaume Ferrand (CEA-Saclay)

RF Components Simulations ICONE - Roscoff 2025.pdf

50 SOLEIL Synchrotron Light Source Lastest News

SOLEIL, the France's 2.75 GeV third-generation synchrotron light source, serves as a cutting-edge research laboratory dedicated to advanced experimental techniques for matter analysis down to the atomic scale. It also operates as a service platform accessible to scientific and industrial communities. This paper highlights the performance of the accelerators, which deliver exceptionally stable photon beams to 29 beamlines. It reports key figures of merit from the past year, along with a review of several incidents and the lessons learned to prevent recurrence. Additionally, major research and development efforts addressing component obsolescence are outlined. The status of the LINAC upgrade and plans to use the current SOLEIL accelerator as a test bench to validate and precondition critical equipment for the forthcoming upgrade are also discussed.

Orateur: Alexandre MOUTARDIER (Synchrotron SOLEIL)

51 Conception d'un émittancemètre à acquisition directe

La mesure de l’émittance transverse d’un faisceau est essentielle pour caractériser sa qualité. Les émittancemètres de type Pepper-Pot permettent de reconstruire les distributions de particules dans les espaces de phase transverses grâce à un masque perforé qui échantillonne le faisceau. Toutefois la mise en œuvre de l’acquisition de ces échantillons du faisceau repose généralement sur de nombreuses interfaces optiques (MCP, écran phosphorescent, miroir, caméra), sources potentielles d’erreurs expérimentales, de contraintes d’alignement et de maintenance.
Nous présentons ici un nouveau concept d’émittancemètre 4D compact, basé sur la détection directe des charges sur un circuit imprimé (PCB) placé sous vide. Ce dispositif supprime les interfaces optiques et permet une numérisation directe du signal. Une architecture d’acquisition à 128 voies est en développement, destinée à reconstruire les distributions (x, x′) et (y, y′) à partir des réponses individuelles des pads. Un modèle numérique a été développé pour simuler la trajectoire des particules à travers un trou unique jusqu’à une matrice de pads, afin de dimensionner le système et évaluer ses performances attendues.

Orateur: Timoté Plasse (CEA/IRFU/DACM/LEDA)

52 Conception, développement et opération de cavités de Fabry-Pérot pour le stockage de plusieurs kW de puissance laser pour l'interaction avec des faisceaux de particules

L’équipe Interaction Lasers-Électrons (ILE) du pôle Accélérateurs de l’IJCLab développe des cavités optiques de gain élevé opérées en régime impulsionnel et à forte puissance moyenne. La principale application de cette technologie concerne la production de faisceaux de rayons X par interaction Compton. Le stockage de telles puissances laser présente plusieurs difficultés que je présenterai, notamment concernant le laser, les miroirs et leurs revêtements ou les effets thermiques se produisant à haute puissance. Je présenterai également les résultats récemment obtenus : un record mondial de puissance laser stockée dans une cavité optique.

Orateur: Alice Renaux

RENAUX_poster.pdf

53 Design de synchrotrons pulsés pour la chaîne d’accélération de haute énergie d’un collisionneur à muons.

La configuration de référence du complexe à haute énergie d'un collisionneur de muons consiste en une chaîne de synchrotrons pulsés couvrant une plage d'énergie allant de 63 GeV à l'énergie de collision de 5 TeV. Cette chaîne comprend des synchrotrons normaux et hybrides, ces derniers combinant des aimants supraconducteurs à champ fixe et des aimants chauds pulsés. Trois types de cellules ont été étudiés pour la chaîne de synchrotrons : une FODO conventionnelle, une FODO hybride (avec quadripôles chauds et supraconducteurs) et une cellule à fonctions combinées. Les efforts d'optimisation se concentrent sur la minimisation des ouvertures requises pour les aimants tout en conservant des gradients réalistes dans les quadripôles. Des études préliminaires de transport ont été réalisées sur l’ensemble de la chaîne afin d’évaluer la préservation de l'émittance tout au long de l'accélération. Les muons étant accélérés en moins de 10 ms sur la chaîne de synchrotrons, l'effet de la différence entre l'énergie du faisceau et la rampe linéaire du champ dans les dipôles est évalué.

Orateur: Lisa Soubirou (CEA Saclay)

54 Dynamique transverse du faisceau dans les accélérateurs laser-plasma

Les accélérateurs à champ de sillage laser (Laser Wakefield Accelerators, LWFA) offrent une solution prometteuse pour produire des faisceaux d’électrons de haute énergie. Au-delà de l’obtention de l’énergie requise, la qualité du faisceau (émittance, dispersion en énergie, intensité) doit également être optimisée pour que le LWFA puisse être considéré comme une alternative aux accélérateurs conventionnels pour certaines applications. Dans cette perspective, la maîtrise de la dynamique transverse du faisceau constitue l’un des enjeux majeurs. Ce travail étudie en détail la physique gouvernant l’évolution de l’émittance et des paramètres de Twiss du faisceau au sein du plasma, sur le plateau de densité électronique ainsi que dans les rampes ascendante et descendante reliant les lignes de transport conventionnelles à l'étage plasma. Une étude analytique et numérique a été menée à l’aide d’un modèle simplifié constitué de quadripôles spéciaux, permettant de réduire le temps de simulation à quelques secondes ou minutes. Le couplage entre le plasma et les lignes de transport est étudié, et des recommandations pour les configurations optimales réalistes sont proposées.

Orateur: Laury Batista (CEA Paris Saclay)

55 From Laser to Beam: Early Results from the PALLAS Laser-Plasma Accelerator at IJCLab

This poster and presentation provide an overview of the prototype laser-plasma accelerator developed at IJCLab PALLAS, which’s a laser-plasma injector aiming to deliver high-quality electron beams with continuous operation at 10 Hz. We describe the commissioning of the full beamline, including the laser system, plasma target region and electron beam diagnostics, supported by computational fluid dynamics (CFD) and particle-in-cell (PIC) simulations. Initial results from the generated electron beam will be presented. Finally, we outline the next steps toward optimizing injection conditions and preparing for future experimental campaigns focused on achieving stable, reproducible operation.

Orateur: Jana Serhal

56 Génération de sources ultra-intenses de neutrons pilotées par le laser PETAL à partir de convertisseurs double-couche

Nous rapportons la caractérisation expérimentale d’une source de neutrons pilotée par le laser court (700fs) à haute énergie (300-600J) PETAL. 8 tirs ont été réalisés dans la gamme de puissance laser 0.38–0.86 PW. Les neutrons ont été produits via des réactions (p,xn) résultant de l’interaction de faisceaux de protons TNSA (Target Normal Sheath Acceleration) avec un convertisseur dans une configuration pitcher-catcher. Les convertisseurs utilisés comportaient deux couches de LiF/Pb dont les épaisseurs respectives ont été variées afin d’optimiser le nombre total de neutrons émis. Les propriétés du faisceau de protons TNSA et de la source de neutrons ont été mesurées grâce à un ensemble de diagnostics comprenant un empilement de films RCF, deux spectromètres magnétiques, des pastilles d’activation nucléaire, des dosimètres à bulles et six détecteurs de temps de vol de neutrons. Le nombre total de neutrons rapides (d’énergie supérieure à 1 MeV) détectés s’élève jusqu’à 50 milliards de neutrons en un seul tir, une performance comparable à l’état de l’art. De telles sources pourraient trouver des applications en physique/astrophysique nucléaire, mais aussi en radiographie d’environnements à haute densité d’énergie ou pour des techniques de caractérisation en science des matériaux.

Orateur: Lucas Ribotte (CEA-DAM Île-de-France)

57 Hybrid Autoencoder and Isolation Forest Approach for Time Series Anomaly Detection on ARRONAX Cyclotron Operation Data

The Interest Public Group ARRONAX's C70XP cyclotron, used for radioisotope production for medical and research applications, relies on complex and costly systems that are prone to failures, leading to operational disruptions. In this context, research is being conducted to develop an active machine learning method for early anomaly detection to enhance system performance. One of the most widely recognized methods for anomaly detection is Isolation Forest (IF), known for its effectiveness and scalability. However, its reliance on axis-parallel splits limits its ability to detect complex anomalies, especially those occurring near the mean of normal data. This study proposes a hybrid approach that combines a Multi-Layer Perceptron Autoencoder (MLP-AE) with Isolation Forest to enhance the detection of complex anomalies. The Mean Squared Error (MSE) of the data reconstructed by the MLP-AE is used as input to the IF model. Validated on beam intensity time series data, the proposed method demonstrates a significant performance improvement, as indicated by the evaluation metrics, specifically the Area Under the Precision-Recall Curve (AUC-PR) and the F1 score.

Orateur: Fatima Basbous (Arronax, Nantes Université)

58 Impedance Modeling and Collective Effects in FCC-ee: Impact of Collimators and Optimization Strategies

Operating at 45.6 GeV with high beam current, low emittances, and long damping times, the FCC-ee low-energy machine is particularly sensitive to collective effects and impedance-induced beam instabilities. Controlling these effects requires a continuously refined impedance budget to guide design choices and establish reliable instability thresholds. Recent studies identify the collimation system as a dominant contributor to the total machine impedance, with geometric effects playing a critical role in beam stability. A flexible, modular, and comprehensive impedance model — including beam pipe, collimators, RF cavities, bellows, tapers, and beam position monitors — enables targeted optimization and systematic stability assessments. This work presents the latest FCC-ee impedance budget, emphasizing the impact of collimators’ geometric impedance and ongoing advances in modeling, threshold evaluation, and instability mitigation.

Orateur: Dora Gibellieri (University of Caen Normandy)

59 Optimization of Laser Wakefield Acceleration for High-Quality Electron Beams

Laser Wakefield Acceleration (LWFA) enables the acceleration of electrons to very-high energies over a few millimeters of plasma. High-intensity laser beams generate plasma waves with accelerating gradients up to 100 GV/m—far exceeding those of conventional accelerators. Current research focuses on optimizing electron beam quality, including charge, energy spread, and divergence. Achieving a high-quality electron beam is critical for advancing LWFA toward applications such as medical therapy, free-electron lasers, and compact future accelerators.
LWFA experiments are performed by the LPGP team at Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). We develop a high-quality electron source in gas cells using a tailored plasma density profile. This profile employs the ionization injection scheme to trap and accelerate electrons efficiently. Alongside experimental studies, we conduct Numerical Particle-in-Cell (PIC) simulations to investigate the influence of key input parameters, such as gas pressure, laser focal position, and laser energy. This poster illustrates the role of key mechanisms through the comparison of experimental results and numerical simulations with SMILEI.

Orateur: mohamad masckala (LPGP, CNRS, Universite Paris Saclay)

60 Simulation de la chambre à plasma de ALISES 3

Dans le cadre du développement de sources d'ions, nous avons simulé le comportement des particules au sein de la source ALISES 3, une source d'ions ECR monochargée fonctionnant à 2,45 GHz. Grâce au logiciel CST Studio, nous avons pu étudier et évaluer l'influence des champs électromagnétiques (RF, magnétique et électrique continu) ainsi que des processus de collision, sur la création du plasma et la production du faisceau d'ion.
Les résultats de la simulation montrent que la combinaison du champ RF, du phénomène de multipactor, et de la présence de gaz conduit à l'allumage du plasma, pouvant ainsi générer des faisceaux à fort courant.

Orateur: Mathias Barant (CEA - IRFU)

Poster_ROSCOFF_Mathias.pdf

61 simulations de polarimétrie Compton inverse pour FCC-ee

Les améliorations prévues dans la détermination des paramètres électrofaibles nécessitent une calibration précise et en temps réel de l’énergie au FCC-ee.
La précision requise sera assurée par la technique de dépolarisation résonante, qui implique le fonctionnement continu de dépolariseurs et de polarimètres Compton pour les faisceaux d’électrons et de positrons.
L’extraction de la polarisation des paquets pilotes est réalisée à partir de la distribution spatiale des électrons et photons diffusés.
Des études préliminaires et conceptuelles de la procédure d’ajustement pour cette extraction sont présentées ici.
L’étude explore l’extraction des paramètres de diffusion Compton à partir de la distribution des électrons diffusés et de l’asymétrie.

Orateur: Juba Tamazirt

62 Study of longitudinal bunch-by-bunch feedback in an ultra-low-emittance ring in the presence of bunch lengthening cavities

The SOLEIL II upgrade project aims to achieve ultra-low emittance and high beam current. In the SOLEIL II ring, there shall be new main RF cavities (MCs) and bunch lengthening harmonic cavities (HCs). Since the newly adopted MCs would have a non-negligible probability of exciting HOMs (Higher-Order Modes)- induced longitudinal coupled-bunch instabilities, it was decided to implement longitudinal bunch-by-bunch feedback (LFB) in addition to the transverse. In the longitudinal beam dynamics, however, there are some further complications, which are due to the introduction of HCs, which, along with the MCs, create the so-called flattened potential, which above all helps increasing the shortened beam lifetime. Despite its benefit, the bunch lengthening system creates effects that can be harmful to LFB, such as significant lowering of the synchrotron frequency, as well as longitudinal phase distortions between bunches in non-uniform beam fillings. This project develops a dedicated LFB system through advanced beam dynamics and electromagnetic field simulations and semi-analytical modelling. The goal is to ensure longitudinal beam stability and maximize the feedback performance.

Orateur: Elene KRAVISHVILI

63 Techniques numérique avancée et d'IA dans la correction d'imperfections des futurs collisionneurs circulaires

L'intelligence artificielle est maintenant arrivée dans de nombreux pans de la recherche académique, en particulier dans les domaines de la physique concernés par des limitations vis-à-vis de la simple quantité de données à analyser ou de leur complexité. L'un de ces champs est la physique des accélérateurs, en particulier dans les collisionneurs géants planifiés ou en opération aujourd'hui. Tant au niveau des études préliminaires qu'au niveau de l'opération, les paramètres faisceaux toujours plus exigeant, des énergies et des courants toujours plus importants font que les nouveaux programmes demandent des outils numériques de plus en plus performants dans le design et l'opération.

Cette présentation se concentrera sur un des axes de la thèse, à savoir la détection automatique de Turn-by-turn Beam Position Monitors (TbTBPMs) défectueux dans les anneaux de SuperKEKB par un algorithme de groupement non-supervisé ainsi que le débruitage des pistes des TbTBPMs restants par l'utilisation d'intelligence artificielle; et ce, dans l'optique d’améliorer la reconstruction des fonctions optiques et détecter d'éventuelles résonances dues à des imperfections de la maille magnétique aujourd'hui invisibles.

Orateur: Quentin Bruant (CEA/IRFU/DACM)

64 Updated monochromatization interaction region optics design based on FCC-ee GHC lattice

Determining Yukawa couplings of the Higgs boson is one of the most fundamental outstanding measurements since its discovery. The FCC-ee, owing to its exceptionally high integrated luminosity, offers the unique opportunity to measure the electron Yukawa coupling through s-channel Higgs production at about 125 GeV centre-of-mass (CM) energy, provided that the CM energy spread can be reduced from 50 MeV, as in a conventional setup, to a level comparable to the Higgs bosons’ natural width of 4.1 MeV. To improve the energy resolution and reach the desired collision energy spread, the concept of a monochromatization mode has been proposed as a new operation mode at the FCC-ee, relying on the interaction region (IR) optics design with a nonzero dispersion function of opposite signs at the interaction point (IP). In response to the continuously evolving FCC-ee GHC optics, this paper presents an updated monochromatization IR optics design based on Version 2023 of the FCC-ee GHC optics.

Orateur: Anna Korsun (IJCLab, Orsay, France)

Stands Industriels

65 SEF

Orateur: Guillaume Odinot

66 METROLAB

Orateur: Antoine Daridon

67 PANTECHNIK

Orateur: Arnaud Raguenes

68 JEMA

Orateur: Claude Troesch

69 NEYCO

Orateur: Solène GAUBERT

70 OMEGA PHYSICS

Orateur: Matthieu Cavellier

19:00 Apéritif

19:30 Diner

jeu. 9 octobre

Jeudi matin 1

71 Accélération laser-plasma à l’échelle du microcoulomb sur LMJ-PETAL

Nous présentons les expériences de production d’électrons relativistes par accélération laser-plasma au Laser MégaJoule (LMJ). En utilisant le faisceau laser sub-picoseconde PETAL focalisé dans un jet de gaz au centre de la chambre d’expériences, des électrons du plasma ainsi créé sont accélérés à des énergies de quelques centaines de MeV. Dans une première campagne en 2023, une énergie laser de 350 J a permis de produire des paquets d’électrons avec une charge totale approchant le microcoulomb. Cette année, les progrès du laser PETAL ont permis d’atteindre une charge record, dépassant 1,5 µC. Cela correspond à un courant de l’ordre du méga-ampère et un transfert d’énergie du laser vers les électrons excédant 5 %.
Cette énergie peut ensuite être transférée à un faisceau de photons X, par exemple par rayonnement de freinage dans un convertisseur métallique. Pour un convertisseur suffisamment épais (quelques cm), ces photons provoquent ensuite l’émission de particules énergétiques secondaires. Nous montrerons les résultats d’une première expérience de production de neutrons rapides par photodésintégration, ainsi que les développements en cours pour la mesure de plasmas de paires électrons-positrons. Ces faisceaux de particules et photons, énergétiques et ultracourts, pourraient à l’avenir être utilisés pour sonder des échantillons de matière à haute densité d’énergie, dans les conditions extrêmes créées par les faisceaux de puissance du LMJ.

Orateur: Benoît Mahieu (CEA)

Journées_Accélérateurs_SFP_2025_Mahieu_vf.pdf

72 Accélération plasma et génération de canal ionique à FACET-II

L'expérience E340 ("dark-field shadowgraphy") de l’installation accélérateur FACET-II au SLAC envisage de développer un outil de diagnostic optique direct et in-situ pour étudier les ondes de plasma et leur structure accélératrice. Cette méthode consiste à filtrer le laser de sonde par un masque près du plan de Fourier après le plasma. Cette méthode est capable d'observer non seulement les bulles plasma à très faible densité plasma (5x10^16 cm^-3), mais aussi la transition vers le régime « wakeless » où les électrons du plasma sont éjectés sans revenir sur l'axe, formant un canal ionique sans oscillation plasma. En mai 2025, nous avons obtenu les premières images d’une onde plasma pilotée par un faisceau d’électrons sur une installation accélérateur, incluant les points de croisement à l'arrière de la bulle et la couche d’électrons. De plus, nous avons mis en évidence la corrélation entre l’accélération d'électrons avec la structure du sillage plasma observé sur "dark-field shadowgraphy", dans la première démonstration expérimentale du régime "wakeless". Nous allons également présenter les résultats de l’accélération plasma à haute performance obtenu au printemps 2025 à FACET-II.

Orateur: Sheldon Rego (Laboratoire d'Optique Appliquée, École polytechnique, ENSTA Paris, Institut Polytechnique de Paris)

JA_SFP_Rego_Sheldon.pdf

73 Détection électro-optique à diversité de phase pour le diagnostic longitudinal des paquets d'électrons sub-ps.

Une caractérisation précise de la dynamique des paquets d'électrons (durée, forme, dérive temporelle) est essentielle pour optimiser les performances des accélérateurs.
Afin de surmonter les limites des diagnostics pour des paquets ultra-courts (sub-ps), nous présentons une méthode de détection électro-optique basée sur un concept de diversité de phase.
Cette approche utilise des mesures simultanées qui encodent une diversité d'informations sur le spectre d'une sonde laser "chirpée", modulée par le champ électrique du paquet d'électrons.
Nous avons développé un algorithme d'inversion capable de s'adapter remarquablement à toute imperfection du chirp laser de la sonde.
Ce système permet une reconstruction haute-fidélité de la forme de paquets ultra-courts à des taux de répétition élevés (MHz) sur une longue fenêtre temporelle.
Les simulations numériques et les premiers résultats expérimentaux valident le potentiel de cette technique pour des moniteurs de paquets en temps réel, notamment sur des installations comme FLASH et EuXFEL.
Son application s'étend aux sources de rayonnement de transition cohérent (CTR) ou aux lasers à électrons libres (FEL) dans la gamme THz.
Cette technique promet des avancées significatives en spectroscopie THz monocoup et en physique des accélérateurs.

Orateur: Quentin Demazeux

Roscoff_2025_Demazeux.pdf

74 Vue générale des diagnostiques pour PERLE

PERLE est un Linac de Récupération d’Energie (ERL) qui sera construit à l’IJCLab d’Orsay. Ce sera le premier ERL multitours avec accélération RF supraconductrice (SRF), et le premier ERL avec l’ambition d’atteindre une puissance de faisceau de 100 MW.
Les diagnostics sont un élément clé pour le fonctionnement de PERLE, une vue d'ensemble de ces diagnostiques est discutée. Parmi ces diagnostics, les moniteurs de position de faisceau (BPM) doivent monitorer plusieurs faisceaux séparément. La conception et l'opération des BPM de PERLE est présentée avec une attention particulière accordée à la façon dont ces BPM géreront plusieurs faisceaux.

Orateur: Dr Sidi Mohammed BEN ABDILLAH (IJC lab)

PERLE_Diagnostics_Roscoff_2025.pptx

10:10 Pause + photo

Jeudi matin 2

75 Entre imagerie et matériaux anciens : une dynamique d’inspiration

Les matériaux issus du patrimoine culturel, de l’archéologie, de la paléontologie et des paléoenvironnements recouvrent une grande diversité de composés. Regroupés sous l’acception de « matériaux anciens », ils constituent une méta-classe dont l’étude, notamment par des approches d’imagerie et de spectroscopie sur source synchrotron, met en évidence des propriétés communes : hétérogénéité, composition, teneur et topologie. Ces caractéristiques influencent directement les modalités d’analyse.

IPANEMA, en collaboration avec de nombreux laboratoires et institutions patrimoniales, développe des recherches méthodologiques visant à mettre en place de nouvelles imageries photoniques et des traitements statistiques de données, adaptés à l’étude de ces systèmes hétérogènes. L’objectif est d’identifier et d’exploiter des marqueurs de leur histoire physico-chimique afin de mieux comprendre leur trajectoire passée (fabrication, usage, altération) et d’anticiper leur évolution future.

Qu’il s’agisse de spécimens fossiles du Crétacé, d’artefacts archéologiques de l’âge du Bronze ou d’œuvres picturales du XXᵉ siècle, l’analyse de leur état altéré et de leur hétérogénéité multi-échelle est au cœur des approches d’imagerie. Le développement d’instruments de laboratoire et d’outils portables permet désormais d’explorer cette hétérogénéité chimique, en complément ou en préparation des analyses synchrotron. La stabilité, l’accordabilité et la brillance du faisceau synchrotron ouvrent la voie à l’identification de marqueurs physico-chimiques (densité, défauts cristallins, états d’oxydation) qui éclairent les processus de transformation liés à la trajectoire historique de ces matériaux (synthèse, usage, abandon).

Cette communication présentera des travaux de recherche illustrant les interactions fécondes entre développement méthodologique et étude de l’hétérogénéité multi-échelle de systèmes anciens spécifiques, un terrain particulièrement propice à une recherche interdisciplinaire.

Orateur: Mathieu Thoury

2025_10_09_Journées_accérateurs_Thoury.pdf

76 Développement de la maille d'Avant Projet Sommaire pour BESSY III : état des lieux et perspectives

Actuellement en phase d'Avant-Projet Sommaire (Conceptual Design Report, CDR), la source de lumière de quatrième génération BESSY III vise à devenir une nouvelle source de rayonnement à la limite de diffraction dans le régime des rayons X doux à tendres, permettant ainsi de nombreuses applications en science des matériaux, en matériaux pour l’énergie et la catalyse, en sciences de la vie, et bien d’autres encore.
Ses performances reposent sur une faible émittance transverse, obtenue grâce à l’utilisation d’une maille Multi Bend Achromat (MBA) avec des éléments magnétiques à forte focalisation. La particularité de la maille de BESSY III réside dans sa conception visant à fortement réduire les non-linéarités, et par extension la force des sextupoles. En conséquence, la maille permet une ouverture dynamique suffisante pour l'injection du faisceau, tout en permettant une durée de vie Touschek de l’ordre de 10 heures pour des faibles valeurs de couplage linéaire.
Un aperçu des choix de conception ayant conduit à ces résultats, ainsi que des prochaines étapes de développement de BESSY III est présenté, dans cette contribution.

Orateur: Sébastien Joly (Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB))

SFP_BESSYIII.pdf

77 Dynamique longitudinale du booster de FCC-ee

Les rampes d'accélération du booster de FCC-ee sont optimisées pour satisfaire les critères de taille de faisceau à l'extraction, tout en maintenant la stabilité en longitudinal et minimisant la puissance RF requise.
Précisément, la rampe du mode Z inclut une suraccélération pour intensifier l'effet d'amortissement du rayonnement synchrotron. La stabilité du faisceau à l'injection requiert l'utilisation de wigglers, qui augmente la diffusion en énergie à l'extraction.

Orateur: Lina Valle (CERN)

VALLE_JA_2025_10_09.pdf

VALLE_JA_2025_10_09.pptx

78 ELISA: un accélérateur pour les analyses de surface et la médiation scientifique

ELISA (Experimental LInac for Surface Analysis) est un accélérateur compact d’une longueur de moins de 2 mètres conçu pour accélérer des protons à une énergie finale de 2 MeV.
La partie accélératrice est basée sur une cavité RFQ (Radio Frequency Quadrupole) fonctionnant à une fréquence de 750 MHz. Le cycle utile est de 5 % maximum et le courant moyen est ajusté selon les besoins entre quelques centaines de pA et 40 nA.
L’originalité de ELISA est que l’accélérateur fonctionne dans un lieu public, où les visiteurs peuvent approcher le faisceau extrait dans l’air à quelques dizaines de centimètres. Nous détaillerons l’installation et de sa mise en service au Portail de la Science du CERN ainsi que les mesures de sécurité appliquées.
ELISA est utilisé à des fins didactiques et le public peut assister quotidiennement à des démonstrations. ELISA est aussi conçu pour réaliser des analyses de surface dans le cadre de collaborations scientifiques. Le système d’analyse de surface sera présenté ainsi que quelques exemples tirés des premiers résultats obtenus.

Orateur: Serge Mathot (CERN)

SFP_Roscoff 2025_Mathot.pptx

79 Etude Simβ-AD : une méthodologie basée sur la simulation Monte-Carlo et la détection neutronique pour améliorer la gestion des déchets radioactifs en cyclotron

La gestion des déchets radioactifs issus des cyclotrons en France pose des défis, notamment pour évaluer l’activité des radionucléides émetteurs β-purs, difficiles à détecter directement. Le projet Simβ-AD vise à développer une méthodologie fiable, précise et facile à déployer pour évaluer l’activité de ces radionucléides dans les matériaux irradiés des installations cyclotrons. Deux approches sont combinées : des simulations Monte Carlo pour établir des facteurs de corrélation entre émetteurs gamma mesurables et β-purs ainsi que la réalisation et l’exploitation de mesures expérimentales afin de s’assurer de la précision des modélisations Monte Carlo, élément fondamental pour l’estimation des facteurs de corrélation. En parallèle, l’étude inclut le développement de détecteurs compacts de flux de neutrons, notamment le détecteur compact AlphaBeast basé sur la technologie CMOS, capable de fonctionner efficacement à l’intérieur des cyclotrons et de fournir une validation en temps réel des simulations. Cinq codes Monte Carlo (FLUKA, MCNP6, PHITS, GEANT4/GATE, RayXpert) sont utilisés pour modéliser les champs de particules. L’exposé présentera les résultats de simulations réalisées avec différents codes et leur comparaison avec les mesures issues de plusieurs installations cyclotrons.

Orateur: Abir Nesrine HASSANI (iRSD CNRS)

Hassani_Abir_iRSD.pdf

13:00 Dëjeuner

Prix

80 Remise du prix poster

Orateur: Marie LABAT (SOLEIL)

81 Remise du prix Haïssinski

Orateur: Marie LABAT (SOLEIL)

82 Présentation du prix Haïssinski

Orateur: Abel Pires (CEA)

Prix_Haissinski_2025_Abel_Pires_indico.pptx

83 Remise du prix Laclare

Orateur: Marie LABAT (SOLEIL)

84 Présentation du prix Laclare

Orateur: Guillaume Ferrand (CEA-Saclay)

Prix Jean-Louis Laclare Ferrand.pdf

15:45 Pause

Jeudi après-midi 2

Lien d'achat EDPSciences

Roscoff2025_Livre150ansSFP.pdf

85 Historique du rayonnement synchrotron et du laser à électrons libres à Orsay/Saclay

Depuis les premiers travaux d’Yvette Cauchois sur le synchrotron de Frascati au début des années 1960 jusqu’au projet SOLEIL2 actuellement en cours à Saclay, en passant par le laboratoire LURE à Orsay, l’histoire du RS et du LEL dans la région est riche de 60 ans de développements menés dans l’enthousiasme. Cet exposé se propose d’en résumer les points marquants, sans, bien entendu, être exhaustif des innombrables contributions des uns et des autres.

Orateur: Jean-Michel Ortega (ICP Université Paris-Saclay)

Ortega Roscoff v7.key

Ortega Roscoff v7.pptx

86 SOLEIL II : début de l'étape de construction

SOLEIL II, projet national de 4ᵉ génération modernisera la source de lumière synchrotron actuelle pour éclairer la science de demain. Il offrira la plus grande luminosité de sa catégorie tout en couvrant l’infrarouge jusqu’aux rayons X durs. Le projet consiste en une triple modernisation ambitieuse de l'installation : accélérateurs, 29 lignes de lumière et 3 laboratoires, ainsi qu'un plan de transformation des technologies de l'information. Des achromats d'ordre supérieur basés sur des mailles de type MBA seront utilisés pour remplacer à la fois l'anneau de stockage (354 m) et le booster (157 m). L'émittance d'équilibre obtenue pour l'anneau est environ 50 fois plus faible que celle de l'anneau de stockage existant. Afin de garantir la faisabilité technique, une phase intensive de R&D basée sur des simulations numériques approfondies, des prototypes et des mesures a été menée en collaboration avec les industriels. Cette présentation présente la nouvelle organisation, l'état d'avancement, les premiers contrats passés, le calendrier actualisé et décrit les principaux résultats obtenus jusqu'à présent en termes de performances, les prototypes lancés dans de nombreux domaines techniques (maille, aimants, dispositifs d'insertion, vide, alignement, etc.) et les futurs appels d'offres.

Orateur: Alexandre MOUTARDIER (Synchrotron SOLEIL)

2025-10-09-SFP_JA_2025_SOLEIL_II.pdf

2025-10-09-SFP_JA_2025_SOLEIL_II.pptx

Assemblée Générale de la division Accélérateurs

19:30 Diner de gala

ven. 10 octobre

Vendredi matin 1

87 IPAC 2026

La France, et plus particulièrement le GANIL, organisera IPAC’26, la plus grande conférence internationale sur les accélérateurs de particules, qui se déroulera à Deauville du 17 au 22 mai 2026.
L’organisation de cet événement est faite avec des acteurs de IJClab, GANIL, ESRF et Synchrotron Soleil. La présentation détaillera la structuration globale de la conférence ainsi que les solution logistiques mises en place pour garantir son succès.

Orateur: Hanna FRANBERG DELAHAYE (GANIL-Caen)

IPAC26 homepage

SFP 2025 franberg IPAC26.pptx

88 TOSCA@LASCALA, une école d'été sur le management de grands projets scientifiques

strong textEn 2025 s'est tenue à l'ESI d'Archamps la deuxième édition de l'école d'été internationale TOSCA@LASCALA, destinée à introduire les étudiants du Master européen LASCALA sur les grands instruments (universités de Paris-Saclay, Rome La Sapienza, Lund et Szeged) aux principes et techniques du management des grands projets scientifiques. L'enseignement, donné par des experts des principaux laboratoires et universités européens concernés, se base sur des cours présentant les différentes techniques de management de projet, des séminaires illustrant des grands projets en cours ou en devenir (accélérateurs de particules, lasers de puissance, fusion contrôlée, détection d'ondes gravitationnelles), et un travail en groupe sur une étude de cas. Pour les étudiants en physique ou ingénierie, il s'agit d'une première exposition, fort appréciée, à un domaine qu'ils découvrent et dans lequel volens nolens, ils auront un jour à s'investir.

Orateur: Philippe LEBRUN (CERN)

Talk TOSCA Roscoff.pptx

89 Projet de futur collisionneur au CERN et stratégie européenne

The European Strategy for Particle Physics is the foundation of Europe’s long-term decision-making in the field. Mandated by the CERN Council, it is developed through broad consultation with the particle physics community. In March 2024, the Council initiated the process for the third update of the Strategy, following previous updates in 2013 and 2020.

The 2026 Strategy update aims to define a plan that will significantly advance our understanding of fundamental physics through the realization of CERN’s next flagship project. This plan should identify the preferred option for the next collider at CERN, along with prioritized alternatives to be pursued should the primary option prove unfeasible or uncompetitive.

The 2020 Strategy recommended exploring the technical and financial feasibility of a future hadron collider at CERN with a centre-of-mass energy of at least 100 TeV—corresponding to parton centre-of-momenta of the order of 10 TeV—and an electron–positron Higgs and electroweak factory as a possible first stage. This led to the launch of the Future Circular Collider Feasibility Study, which has recently been completed.

Other proposed Higgs factories include two linear collider projects (CLIC and LCF) and a circular collider designed for installation in the existing LHC tunnel (LEP3). A Muon Collider could also access parton centre-of-momenta O(10 TeV), though its feasibility still requires substantial R&D. The proposal for an electron–proton collider, based on an Energy Recovery Linac (ERL) colliding an electron beam with the LHC proton beam, has been also submitted.

The presentation will briefly review the above proposals after a short introduction of the European Strategy for Particle Physics.

Orateur: Gianluigi Arduini (CERN)

Roscoff_10102025_10102025_aspresented.pptx

90 L'écosystème Xsuite pour la simulation de dynamique des faisceaux

Xsuite est un écosystème Python pour la modélisation d'accélérateurs de particules et simulation de dynamique du faisceau, développé au CERN en collaboration avec d'autres instituts au cours des quatre dernières années. Maintenant à un stade de développement mature, Xsuite est devenu le fer de lance de nombreuses études et applications, permettant le remplacement progressif d'outils tels que MAD-X, Sixtrack, COMBI, PyHEADTAIL, etc. Cette contribution donne un aperçu de l'histoire d'Xsuite, de ses capacités et les illustre par une démonstration de conception et simulation de machine médicale.

Orateur: Félix Soubelet (CERN)

Demo_Binder

notebooks_html.tar.zip

Presentation_Roscoff.pdf

Presentation_Roscoff.pptx

91 Impact des vibrations sur la dynamique faisceau du FCC-ee

Le Future Circular Collider (FCC-ee) nécessitera une stabilité de faisceau exceptionnelle pour atteindre ses objectifs de physique, rendant les vibrations du sol critiques pour sa conception. Nous présentons une méthodologie de simulation pour évaluer l'impact des mouvements du sol réalistes sur la dynamique faisceau.

Des mesures de vibrations ont été effectuées sur un aimant monté sur une poutre d'essai afin de caractériser les fonctions de transfert et modes de vibration du système. Ces données expérimentales sont combinées avec les données de vibrations mesurées dans le tunnel du LHC, incluant les contributions sismiques et le bruit culturel, pour générer des profils de déplacements verticaux et latéraux représentatifs pour le FCC-ee.

La méthodologie de simulation, implémentée avec Xsuite, incorpore à la fois les déplacements et rotations des éléments d'accélérateur pour évaluer l'impact sur le déplacement du faisceau au point d'interaction (IP), l'ouverture dynamique, et le battement des fonctions beta. Cette approche systématique permettra d'optimiser les spécifications de stabilisation et les tolérances mécaniques nécessaires au FCC-ee.

Orateur: Maël LE GARREC (CNRS/IN2P3 - LAPP)

2025-10-10_FCC_Realistic_Shifts_SFP.pdf

10:00 Pause

Vendredi matin 2

92 Mécanismes, diagnostiques et traitement de l’émission de champ dans les cavités accélératrices.

L’émission d’électrons arrachés aux parois sous l’effet d’un fort champ électrique est un phénomène qui limite les performances des cavités accélératrices, normal ou supra conductrices, car il consomme l’énergie RF, et peut générer des claquages.
Ce phénomène physique a été abondamment étudié, et ses mécanismes continuent de faire l’objet de nombreuses études, théoriques et expérimentales. Les codes de simulation et les puissances de calcul actuels permettent également d’approfondir ces études.
Cette présentation orale propose un état de l’art, non exhaustif, de ces études, et présentera le travail réalisé au CEA, sur les cavités supra et normal conductrices. Pour ces dernières, en particulier, sera présentée une étude de l’émission de champ en présence de fort champ magnétique DC, qui est une problématique cruciale pour les cavités RF des cellules de refroidissement du faisceau pour un futur accélérateur de muons.

Orateur: Juliette Plouin (IRFU CEA)

Roscoff2025_Plouin.pptx

93 Modernisation des systèmes RF de l’accélérateur ELSA

L’accélérateur linéaire d’électrons ELSA, en service au CEA/DAM depuis plus de 30 ans, fait actuellement l’objet d’un programme de jouvence progressive de ses ses étages RF afin d’en améliorer la fiabilité et les performances.
La première phase a porté sur le deuxième étage d’accélération, avec le remplacement du modulateur du klystron à 433 MHz. Ce nouveau modulateur, conçu par la société Jema Energy, repose sur une architecture innovante intégrant des modules Marx haute tension (HV) pour la génération des impulsions.
La deuxième phase a concerné le premier étage, dédié au photo-injecteur fonctionnant à 144 MHz. L’amplificateur à tétrode d’origine a été remplacé par un amplificateur à état solide développé par la société AMPEGON, capable de délivrer jusqu’à 1,6 MW de puissance crête. L’un des principaux défis de cette étape a été de concevoir une solution aussi compacte que le système à tétrode, tout en maintenant les exigences de performance.
Cette contribution reviendra sur les différentes étapes de cette modernisation : conception, essais, et intégration sur l’accélérateur, en mettant en lumière les choix technologiques et les retours d’expérience opérationnels.

Orateur: Martin Collet (CEA DAM IDF)

Journees accelerateurs 2025 COLLET_v1.pptx

94 Caractérisation des guides d’ondes THz pour le projet TWAC

Le projet TWAC (Terahertz Wave Accelerating Cavity) vise à réaliser un accélérateur compact d’électrons. Pour se faire, un guide d’onde diélectrique cylindrique creux tient lieu de « cavité » accélératrice, utilisant des ondes progressives THz. L’accélération des particules dépend fortement des propriétés de dispersion de ce dernier, car la vitesse de phase de l’onde THz doit être en accord avec la vitesse des électrons.
Nous présentons ici la réalisation de prototypes de guides et les mesures de courbes de dispersion des modes fondamental HE11 et accélérant TM0, à l’aide d’un analyseur de réseau vectoriel (VNA)*. Ce dans le but de sélectionner les guides adaptés à la synchronisation, en leur sein, des impulsions THz et des paquets d’électrons. Les premières campagnes de mesure d’accélération THz seront réalisées en 2026, avec le photo-injecteur PHIL.
* C. Bruni et al., TWAC : EIC Pathfinder Open European project on Novel dielectric acceleration, IPAC2023, TUPA061
* * M. Kellermeier et al., Self-calibration technique for characterization of integrated THz waveguides. Physical Review Accelerators and Beams. 24. 10.1103/PhysRevAccelBeams.24.122001.

Orateur: Randy Ollier

25-10-10_presentation_public.pptx

Officiel

main.pdf

qr_enquette.pdf

12:15 Repas