Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03Page 1 SFP - Porquerolles 2003Résumé

Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03Page 2 SFP - Porquerolles 2003Introduction SEPARATEUR BI-SELECTIF DE PRODUITS DE FISSION Journées SFP de Porquerolles 2003 B.Bru, M.Duval Demandes de la physique : Inclure dans le projet SPIRAL II un séparateur à la sortie de l’ensemble cible-source 1 +. Envisager deux sorties (ligne basse énergie et post-accélération dans CIME) pour diriger simultanément n’importe quelle masse vers n’importe quelle sortie. Deux solutions proposées : 1 - L’une de type BRAMA incluant un dipôle et des éléments électrostatiques. 2 - L’autre entièrement magnétique que l’on nomme “ Séparateur Bi-Sélectif

Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03Page 3 SFP - Porquerolles 2003 Séparation de la masse 70 à la masse 160 avec une résolution de 250 (~10 mm entre deux masses consécutives). Distribution simultanée de deux faisceaux de masses indifféremment choisies avec une zone d ’ombre réduite à 20 masses. Distribution des produits de fission

Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03Page 4 SFP - Porquerolles 2003 Séparateur type BRAMA BRAMA, A Broad Range Atomic Mass Analyser for the ISL, J. M. NITSCHKE Particle Accelerators, 1994, Vol.47, pp Solution de référence étudiée par l ’IReS - Principe simple de sélection - Sorties sur deux lignes parallèles - Fentes et volets coulissant sur le plan focal - Déflecteurs électrostatiques mobiles (sphériques, toroïdaux) - Quadrupoles électrostatiques fixes

Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03Page 5 SFP - Porquerolles 2003 Solution entièrement magnétique Pour éviter les éléments électrostatiques et mobiles placés dans un environnement de forte activité on recherche une solution : Totalement magnétique Où tous les éléments sont fixes à l ’intérieur du séparateur Où le réglage de la sélection des masses s’effectue par le simple ajustement d ’un champ

Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03Page 6 SFP - Porquerolles 2003 Principes du bi-sélecteur                =  / °

Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03Page 7 SFP - Porquerolles 2003 Spectromètre Analyseur gauche Analyseur droite Septum droite Septum gauche 1 m Fentes Séparateur bi-sélectif

Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03Page 8 SFP - Porquerolles 2003 Enveloppes de faisceau : Voie de gauche Rayon min. Rayon max. Emittances Hor. et Vert.= 80  mm mrad = 5 mm x 16 mrad x  2.3 m

Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03Page 9 SFP - Porquerolles 2003 Enveloppes de faisceau : Voie de droite Rayon min. Rayon max. Emittances Hor. et Vert.= 80  mm mrad = 5 mm x 16 mrad x  2.3 m

Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03Page 10 SFP - Porquerolles 2003 Eléments magnétiques

Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03Page 11 SFP - Porquerolles 2003 L’étude optique au premier ordre montre la faisabilité du système Le Séparateur bi-sélectif est bien adapté aux deux pics de production et à deux lignes de faisceaux dédiées (masses faibles et masses élevées). La zone d ’ombre est limitée à l ’épaisseur des bobines des septa (20 masses). Il n’y a pas d ’éléments mobiles à l ’intérieur du séparateur, d ’où une grande fiabilité. Le réglage est simple car seul le champ des analyseurs est à ajuster pour sélectionner les masses. La résolution est doublée par rapport à celle du spectromètre. Problèmes à résoudre : Validation de l ’optique avec un programme multi-particules utilisant les cartes de champ issues de TOSCA. Les pertes de faisceau radioactifs se produisant dans de nombreuses zones, l ’aspect radioprotection est délicat. Pour cette raison la solution type BRAMA est prise comme référence pour SPIRAL II.Conclusion