Opnieuw MYRRHA-primeur: ‘Op volle kracht nieuwe ontwikkelingsfase in'

In de zomer berichtten we nog over de eerste versnelling van MYRRHA’s protonenbundel, een belangrijke stap in de bouw van deze unieke onderzoeksreactor. Zopas tilden onze onderzoekers dat resultaat naar een nog hoger niveau: voor het eerst bracht de Radio Frequency Quadrupole (RFQ) een protonenbundel voort aan de exact vereiste voorwaarden om de deeltjesversneller aan te drijven. “Een mijlpaal waar we 6 jaar lang naartoe gewerkt hebben, een doorbraak die het resultaat is van internationale samenwerkingen,” aldus Hamid Aït Abderrahim, directeur van MYRRHA en adjunct-directeur-generaal van SCK CEN.

Het jaar 2020 liet veel ‘eerste keren’ los op de wereld en SCK CEN voegt daar maar al te graag een zoveelste primeur aan toe. Het MYRRHA-team klapte namelijk gretig in de handen na een nieuw groots experiment met de Radio Frequency Quadrupole – oftewel de RFQ. Dat onderdeel vormt een belangrijk deel van de deeltjesversneller, die de subkritische onderzoeksreactor MYRRHA moet aansturen. Concreet zal het onderdeel de protonenbundel die uit de ionenbron komt, versnellen om een geschikte bundel af te leveren. Die bundel zal daarna steeds meer versneld worden naar een hogere energie.

In het experiment stelden de onderzoekers de Radio Frequency Quadrupole ettelijke uren op de proef. Het doel? Demonstreren dat een typische MYRRHA-protonenbundel aan de uitgang van de Radio Frequency Quadrupol afgeleverd kan worden. Dat – met name hoe de bundel de RFQ verlaat – is een onmisbare schakel in het bereiken van de voor MYRRHA uiterst belangrijke betrouwbaarheid van de versneller. “Of we in onze opdracht geslaagd zijn? Met glans zelfs! Met een vermogen van 100% en zonder enige onderbreking gedurende verscheidene uren legden we de nominale protonenbundel zwart op wit vast”, glundert Dirk Vandeplassche, fysicus en dé specialist in deeltjesversneller bij MYRRHA.

Ingenieuze bouw

Het experiment brengt de ingenieuze bouw van de deeltjesversneller meer dan ooit onder de aandacht. Dirk Vandeplassche licht toe: “De ionenbron, de lage energielijn, de chopper, de RFQ-caviteit, de RF-vermogensversterker, de RF-regeling op laag niveau, het beveiligingssysteem van de machine... Al die verschillende onderdelen moeten perfect op elkaar zijn afgestemd. Die assemblage in volle kracht aan het werk zien, maakt ons fier en doet ons al uitkijken naar de volgende ontwikkelingsfase.” De volgende stappen in de ontwikkeling van de MYRRHA-onderzoeksreactor zijn onder andere nog meer uitdagende betrouwbaarheidstesten op de protonenbundel. Bovendien komen ook de experimenten met de zogenaamde CH-caviteiten, die het energieniveau meer opdrijven, steeds dichterbij.

Gebundelde krachten

Die ingeniositeit kwam tot stand dankzij samenwerkingen met tal van Europese partners. SCK CEN bundelde de krachten met:

  • het Duitse Instituut voor Toegepaste Fysica (IAP) van de universiteit van Frankfurt om de RFQ te helpen ontwerpen;
  • het Duitse ingenieursbedrijf NTG om de RFQ te bouwen;
  • het Franse Nationaal Instituut voor Kern- en Deeltjesfysica (IN2P3) – een afdeling van het Nationaal Centrum voor Wetenschappelijk Onderzoek (CNRS) – om de RF-regeling op laag niveau te verzorgen;
  • het Belgische bedrijf IBA om de RF-versterkers gebaseerd op “solid-state” technologie te ontwikkelen en te bouwen.