Les accélérateurs linéaires haute intensité sont indispensables à la communauté scientifique, qu'il s'agisse de physique nucléaire et des particules ou pour l'irradiation de matériaux et l'étude de la matière condensée. Compte tenu des énergies en jeu dans les nouveaux projets d'accélérateurs, la puissance des faisceaux atteint voire dépasse plusieurs MW. L'une des problématiques concerne la maîtrise des pertes du faisceau pour limiter l'activation des structures ; ce qui requiert des outils de simulation performants pour calculer précisément la propagation et la dégradation des propriétés d'un faisceau dans un accélérateur. C'est dans ce contexte qu'une équipe du CEA-Irfu développe depuis plusieurs différents codes de simulation qui ont progressivement abouti à l'émergence d'une suite de codes.
Plusieurs objectifs étaient visés :
- améliorer la prédictibilité des simulations grâce à des modèles physiques toujours plus précis,
- produire un effort considérable sur l'interfaçage graphique, la portabilité multi-systèmes d'exploitation et la documentation,
- développer un site web dédié à leur diffusion et un forum communautaire.
Une suite de codes « étalon-or » sous licence
L'Irfu s'est ainsi imposé comme un acteur majeur dans la simulation des accélérateurs linéaires grâce à sa suite de logiciels reconnue comme « étalon-or » par l'ensemble de la communauté. En effet, la plupart des laboratoires impliqués dans le développement d'accélérateurs linéaires de haute intensité pour les grandes infrastructures de recherche s'appuient sur ces outils au cours de la conception de leur machine (par exemple, ESS, Spirale2, Myrrha, etc.). De même, de nombreux laboratoires scientifiques et entreprises privées les utilisent parfois largement en dehors de leurs domaines d'application initiaux.
Au début des années 2010, face à une diffusion croissante et ouverte, il a été décidé de distribuer ces outils sous une licence propriétaire CEA payante et relativement restrictive. Et malgré cette restriction plutôt inhabituelle pour la communauté scientifique, cette suite de codes est aujourd'hui devenue la référence internationale en terme de fonctionnalités offertes et surtout de qualité des simulations proposées attestées par de nombreuses comparaisons expérimentales et numériques.
En 2024, le nombre total de licences vendues a franchi la barre symbolique des 1000, illustrant l'adoption croissante et la confiance accordée à ces outils. Si l'ensemble des licences a rapporté à ce jour 1,3 M€, cette réussite est avant tout le résultat d'une politique de diffusion de savoir-faire. Un savoir-faire qui contribue au rayonnement de l'Irfu et lui permet d'être présent dès la conception de la plupart des nouvelles machines dans le monde.