Technologies
Une machine innovante
Le FCC battrait des records de précision. Pour établir une analogie avec la photographie, on pourrait dire que les collisionneurs précédents ont déjà fourni une image très nette de certaines particules minuscules, un peu comme si l’on prenait une bonne photo avec un téléphone. Passer au FCC reviendrait à utiliser un appareil capable de prendre des photos au moins 50 fois plus nettes, faisant apparaître soudainement des détails qui étaient auparavant complètement invisibles.
La construction du FCC nécessite des avancées technologiques telles que des matériaux supraconducteurs inédits, de puissants systèmes d’accélération, des technologies de vide avancées, de nouveaux détecteurs de précision, des systèmes de contrôle-commande pilotés par intelligence artificielle et des infrastructures de refroidissement respectueuses de l’environnement. Ces technologies présentent également un intérêt direct pour d’autres domaines, tels que l’imagerie et les traitements médicaux, l’énergie de fusion, les transports, l’automatisation industrielle et les centres de données à grande échelle.
Technologies pour les accélérateurs
Dans le FCC, les électrons et les positons seraient accélérés par une technologie appelée radiofréquence (RF). Le système RF serait la pièce maîtresse du FCC, car c’est lui qui servirait à accélérer les particules chargées. Il fournirait une configuration optimale pour chaque niveau d’énergie de collision, rendant possibles une intensité et une performance de faisceau maximales dans chaque mode d’exploitation. La R&D se concentre actuellement sur des cavités haute qualité qui permettraient de transférer efficacement l’énergie de la source de puissance RF vers le faisceau de particules en utilisant peu d’électricité. Les résultats des premiers prototypes sont excellents, et la R&D cherche à améliorer encore la performance, la faisant passer de 50 % à 70 %, voire davantage.
Détecteurs et calcul
Collecter et interpréter les données issues du FCC représenterait un défi de taille en matière de logiciels et de capacités de calcul.
Le FCC serait capable de livrer un niveau de précision inégalé. Il traiterait des quantités gigantesques de collisions de particules chaque seconde. Étant donné que le FCC fonctionnerait avec des faisceaux de particules circulant en continu, des collisions se produiraient en permanence.
C’est un véritable défi pour les développeurs de détecteurs, qui doivent faire en sorte que les détecteurs puissent enregistrer tous les détails des collisions de particules avec la plus haute sensibilité possible, tout en restant légers et précis. De l’électronique très rapide et peu énergivore serait également requise, ainsi que des solutions innovantes pour l’alimenter et la refroidir.
La R&D sur différents concepts de détecteur capables de relever ces défis est déjà en cours au CERN et dans les instituts qui collaborent au FCC.
