Division of accelerators, cryogenics and magnetism

Le multipactor est un phénomène parasite qui se produit dans les dispositifs où l'on transmet une onde hyperfréquence sous vide tels que les tubes électroniques à vide, les cavités résonnantes pour accélérateurs de particules et les circuits micro-ondes à bord des satellites. Il consiste en une avalanche d'électrons mis en mouvement par un champ hyperfréquence.

La simulation du multipactor est cruciale dans tout design de structure HF sous vide. Les géométries complexes 3D d'objets imposent de posséder des outils de simulations tridimensionnels pour prédire ce phénomène. C’est pourquoi l’Institut de Physique Nucléaire d’Orsay a développé un nouveau logiciel de simulation 3D du multipactor, Musicc3D. Ce logiciel a été validé à la fois par le calcul et l'expérimentation. Des études d’optimisation du logiciel ont permis d’élaborer des règles de définition du maillage 3D ainsi que des préconisations sur la simulation de la cinématique d’émission électronique.

Dans le but d'exploiter les prédictions de la simulation 3D, mais aussi de la valider et enfin d'être capable de qualifier différents matériaux et/ou états de surfaces, une cavité résonnante équipée de mesures dédiées au multipactor a été construite. Les premiers résultats obtenus avec cette cavité ont été favorablement comparés à la simulation.