Le système radiofréquence (RF) sera la pièce maîtresse de tout futur collisionneur de leptons circulaire. Les cavités radiofréquence ont pour tâche principale d'apporter de l’énergie au faisceau en accélérant les particules et en compensant les pertes de rayonnement synchrotron.

La plage possible pour les paramètres du FCC-ee est ample : des énergies allant de 88 GeV à 365 GeV dans le centre de masse, chaque faisceau émettant un rayonnement synchrotron à une puissance fixe de 50 MW. Avec un bilan énergétique constant en termes de rayonnement synchrotron, le système RF du FCC-ee doit satisfaire à des critères exigeants, avec la plus haute tension d'accélération possible et des intensités de faisceaux très élevées dans la même machine, même si c’est à des moments différents. L'approche choisie permet aussi de réutiliser une grande partie du matériel et de l'infrastructure nécessaires au prochain collisionneur de hadrons. En outre, un concept innovant à double ouverture a été conçu pour les dipôles et quadripôles, entraînant une réduction de la consommation électrique de 50 % par rapport aux technologies classiques.

L'étude FCC comporte également des travaux de R&D sur les cavités RF à revêtement, qui pourraient rendre possible l'accélération de divers types de particules avec une plus grande efficacité pour un moindre coût. Il s’agit d’étudier différents matériaux de revêtement ainsi que, parallèlement, de développer des processus de fabrication sophistiqués qui pourraient aboutir à la mise au point de cavités RF supraconductrices (SRF) de haute performance. Cette technologie deviendrait ainsi plus accessible et ouvrirait la voie à de nouvelles applications.

La recherche dans ce domaine aurait des retombées pour de nombreuses applications des accélérateurs – comme l'imagerie médicale et certains traitements – et contribuerait au développement d'autres applications prometteuses.

La R&D se concentre sur les points suivants :

• Parvenir à un haut facteur de qualité (Q0) pour un gradient d'accélération élevé tout en maintenant à un niveau acceptable la puissance requise pour le refroidissement

• Explorer les mérites relatifs des nouveaux films minces supraconducteurs à haute et à basse températures

• Évaluer l'adéquation des techniques de fabrication innovantes pour les cavités supraconductrices

• Élaborer des processus pouvant produire des films minces supraconducteurs de haute qualité sur des surfaces étendues