Production de faisceaux primaires à haute intensité

Présentation au sujet: "Production de faisceaux primaires à haute intensité"— Transcription de la présentation:

1 Production de faisceaux primaires à haute intensité
Journées accélérateurs , Roscoff , 9-12 Octobre 2005 1) Description de l’accélérateur GANIL 2) Modification de la plate-forme source (1992) 3) Gain en intensité pour les faisceaux primaires

2 GANIL : Les 2 injecteurs 50% 25% Injecteur 1 : Source ECR (100 kV) +
< 95 MeV/u < 10 MeV/u 50% 25% < 1 MeV/u Injecteur 1 : Source ECR (100 kV) + Cyclotron K25 (<1 MeV/u) Injecteur 2 : Source ECR (25 kV) + Cyclotron K25 (<1 MeV/u)

3 Les faisceaux primaires au GANIL
~ 20 faisceaux métalliques disponibles De 100 w à 3 kW sur cible I > 1 pµA pour C, S

4 La source ECR (Electron Cyclotron Resonance)
+25 kV 1+, 2+, … n+ I jusqu’à 5 mA

5 La plate-forme 100 kV 1991 : premier faisceau
13C – 75 MeV/u – 3.0 kW – 3.0 pµA 48Ca – 60 MeV/u – 0.7 kW – 0.24 pµA 36S – 77 MeV/u – 1.4 kW – 0.51 pµA 78Kr – 68 MeV/u – 0.8 kW – 0.14 pµA

6 Limitation des performances de plate-forme 100 kV
Décharges aléatoires dans le tube accélérateur : Durée 1 s à plusieurs heures IHT = 2.5 mA IHT = 2.1 mA Décharge 2 h Décharge 15 s => Limitation IHT à 2.5 mA => Limitation HT PF à 86 kV Pénalisant pour la production de faisceaux métalliques (MIVOC : IHT -> 5 mA) Oblige à faire un état de charge plus élevé pour certains éléments : Ar , S (i.e. 2 fois moins d’intensité) Ni, Fe, Cr, Mg ! : 2 fois moins d’intensité => Il faut modifier la plate-forme : améliorer la stabilité + augmenter l’intensité accélérable

7 Propositions de modification de la plate-forme 100 kV
3 solutions étudiées : 1) Tri partiel : source reculée + solénoïde intensité envoyée dans le tube diminuée d’un facteur 2 2) Tri total : source + dipôle intensité envoyée dans le tube diminuée d’un facteur 20 3) On fait une nouvelle plate-forme à côté Solution 2 jugée la plus sûre et d’un coût raisonnable Difficulté principale : place réduite sur la plate-forme (3m x 4m) Comment placer 1 dipôle , 1 solénoïde , 1 alim dipôle , 1 alim solénoïde ??? Alimentations à découpage + Raccourcir au minimum les distances optiques

8 Ligne de la nouvelle plate-forme 100 kV
Dipôle de tri Pompage Vanne d'isolement Fentes Solénoide Source ECR4 Tube accélérateur CF 20/06/2002

9 Implantation des équipements

10 Planning des travaux

11 Retrait de tous les équipements
Janvier 2004

12 Mise en place du plan de masse au potentiel PF

13 Mise en place de la ligne

14 Mise en place de tous les équipements

15 Résultats pour le krypton
(Ancienne plate-forme : 700 W) gain de 1.6 en intensité avec la nouvelle plate-forme

16 Résultats pour le soufre
(Ancienne plate-forme : 1.5 kW) gain de 2.1 en intensité avec la nouvelle plate-forme

17 Résultats pour le nickel
(Ancienne plate-forme : 750 W) gain de 2.0 en intensité avec la nouvelle plate-forme

18 Conclusion > Les décharges dans le tube ont complètement disparues
> Le transport est moins bon jusqu’à la CF11 (65% au lieu de 80%) mais on compense largement en « boostant » la source : => il faut faire le tri et l’accélération le plus vite possible Intensité sur cible augmentée d’un facteur 2 pour le Soufre (3 kW) et le nickel (1.5 kW), d’un facteur 1.6 pour le krypton (1.3 kW) Pour les autres faisceaux Fe, Mg, Cr un facteur 2 est attendu On devrait atteindre 3 kW en magnésium !