Lignes Faisceau – F. Varenne - 06/10/03Page 1 SFP - Porquerolles 2003Résumé.

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1 Lignes Faisceau – F. Varenne - 06/10/03Page 1 SFP - Porquerolles 2003Résumé

2 Lignes Faisceau – F. Varenne - 06/10/03Page 2 SFP - Porquerolles 2003 Lignes faisceaux exotiques BUT Séparation, tri, transport et distribution des produits de fission de l’uranium et de l’uranium lui-même CONTRAINTES Utilisation de sources ECR 1+ de forte intensité totale Intégration d’un séparateur à sélection multiple Intégration d’un amplificateur de charge 1+ / N+ Compatibilité avec un post accélérateur existant Environnement radiologique critique CONSEQUENCES Multiplicité de lignes de transfert de nature différente

3 Lignes Faisceau – F. Varenne - 06/10/03Page 3 SFP - Porquerolles 2003Problématique ECR 1+ ECR 1+ ECR N+ Séparateur Lignes 1+ (LSS) large acceptance fortes intensités structure segmentée Lignes 1+ (LPS) focales multiples compensatrices interconnectées Lignes N+ (LNP) compatible avec SPIRAL 1 et LIRAT 1 Ligne N+ (L5) existante Post - Accélérateur CIME Physique 1+ Physique N+

4 Lignes Faisceau – F. Varenne - 06/10/03Page 4 SFP - Porquerolles 2003 Implantation "optique" LSS LPSLNP

5 Lignes Faisceau – F. Varenne - 06/10/03Page 5 SFP - Porquerolles 2003 Ligne Source - Séparateur Source ECR 1+ : émittance marginale 80 .mm.mrad point émetteur  4 mm intensité totale 5 mA Ligne de transport et d'adaptation : structure en plugs - ligne électrostatique minimisation des zones fortement contaminées localisation des contaminants : anneaux de pertes (adaptation séparateur) acceptance de faisceaux émis de points focaux différents (masses 70 à 160) forts effets de charge d'espace Optique réalisable à l'ordre 1, mais... quadrupôles électrostatiques de longueur 5 à 10 cm, de  gorge 12 cm, à 40 kV ! Ce n'est pas réaliste… sans perte importante de faisceau tout en restant compatible au fonctionnement avec sources à émission de surface ou laser

6 Lignes Faisceau – F. Varenne - 06/10/03Page 6 SFP - Porquerolles 2003 Séparateur BRAMA Séparateur magnétique de grande acceptance rendant parallèles les faisceaux analysés  Possibilité de sélection de l'ion désiré sur l'une des lignes dédiées Problématique séparateur Optiques compatibles dans les déflecteurs électrostatiques Zone fortement contaminée Problématique lignes aval (LPS) Optique de sortie dépendant de la masse choisie Compensation chromatique ?

7 Lignes Faisceau – F. Varenne - 06/10/03Page 7 SFP - Porquerolles 2003 Lignes Post Séparateur (LPS) Principe de conception : Recherche d'optiques cohérentes pour toutes les masses Compensation chromatique rapide (stabilité de l'ordre 0) Structures similaires pour l'extraction des 2 séparateurs Raccordement rapide des 2 lignes de production (minimisation des longueurs) Une disposition symétrique des casemates semble préférable mais les études d'optique ne sont pas encore validées

8 Lignes Faisceau – F. Varenne - 06/10/03Page 8 SFP - Porquerolles 2003 Amplificateur de charge 1+ / N+ Principe : Faisceau monochargé ralenti puis injecté dans le plasma d'une source ECR et transformé en faisceau multichargé Inconvénients majeurs : Extraction aval et amont Tension fixée par le post-accélérateur CIME imposant la tension appliquée au faisceau monochargé (<34 kV actuellement) Analyse amont pour localiser les ions extraits Analyse et compensation aval similaire à celle de SPIRAL 1 (résolution 1/250)

9 Lignes Faisceau – F. Varenne - 06/10/03Page 9 SFP - Porquerolles 2003 Ligne d'injection CIME (LNP) Principe de conception : Ligne à fonctions optiques séparées Recherche d'optiques similaires à SPIRAL 1 avec retour d'expérience exploitation Réimplantation commune de la station d'identification existante Préservation de la ligne LIRAT (physique basse énergie)

10 Lignes Faisceau – F. Varenne - 06/10/03Page 10 SFP - Porquerolles 2003 Etat d'avancement ETUDES OPTIQUES LSS :Prémices Faisabilité suivant cahier des charges non démontrée Séparateur : Dimensionnement en cours Faisabilité très vraisemblable mais options à considérer Implantation des deux séparateurs (et des 2 ECS) à discuter LPS : Calcul de faisabilité des fonctions désirées en cours (suivant implantation et type de séparateur) Quelques sections types calculées LNP : Optique cohérente Interface avec amplificateur de charge à préciser INCERTITUDES PREOCCUPANTES Gestion des interfaces source - ligne Gestion des contraintes radiologiques Cahier des charges

11 Lignes Faisceau – F. Varenne - 06/10/03Page 11 SFP - Porquerolles 2003 Annexe : Implantation générale F.Loyer

12 Lignes Faisceau – F. Varenne - 06/10/03Page 12 SFP - Porquerolles 2003 Annexe : Principe général