A la Technische Universität Darmstadt, la première opération au monde d'un accélérateur linéaire supraconducteur multitours avec une récupération d'énergie significative a réussi. L'expérience à l'accélérateur linéaire d'électrons de l'université (S-DALINAC) a prouvé qu'une économie substantielle de puissance de l'accélérateur est possible.

Des installations complexes d'accélération de particules chargées électriquement sont d'une importance primordiale pour la recherche fondamentale en physique et pour les applications technologiques. Le développement d'installations avec des courants de faisceau plus élevés et une meilleure qualité de faisceau, nécessaire à de nombreux domaines de recherche, rencontre des limites technologiques et économiques. Une issue est offerte par le concept d'un accélérateur linéaire à récupération d'énergie (ERL) - dans lequel l'énergie, restant dans le faisceau après usage scientifique ou technique, est récupéré et immédiatement utilisé pour accélérer d'autres particules. La technologie ERL peut être exploitée de manière économiquement viable et écologiquement responsable pour fournir des faisceaux d'électrons de la plus haute énergie et intensité. C'est exactement ce qui est nécessaire pour les recherches futures, par exemple, dans le domaine de la physique des particules au centre de recherche européen CERN, mais aussi pour stimuler les innovations dans la médecine et l'industrie.

Par conséquent, la récente démonstration réussie à la TU Darmstadt est une étape importante :pour la première fois, un accélérateur linéaire d'électrons supraconducteur a été utilisé avec succès dans un mode de récupération d'énergie à plusieurs tours avec une économie significative démontrée de puissance d'accélération. Le faisceau d'électrons a été accéléré en deux passages séquentiels à travers l'accélérateur principal à une vitesse de 99,99 % de la vitesse de la lumière au point d'interaction, puis décéléré jusqu'à l'énergie d'injection d'origine en deux autres passages à travers l'accélérateur principal. Des courants de faisceau allant jusqu'à 8 microampères à des énergies allant jusqu'à 41 mégaélectronvolts ont été obtenus. La décélération qui a suivi a stocké l'énergie cinétique inutilisée du faisceau dans les structures de l'accélérateur et a ainsi économisé plus de 80 % de la puissance d'accélération requise.

L'équipe de recherche a pu surmonter les défis techniques pendant l'exploitation, tels que le « glissement de phase relativiste » dû aux vitesses légèrement différentes des faisceaux individuels sur leurs trajectoires d'accélération et de décélération.