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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. GANIL : Les 2 injecteurs.
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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
GANIL : Les 2 injecteurs < 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)
Les faisceaux primaires au GANIL ~ 20 faisceaux métalliques disponibles De 100 w à 3 kW sur cible I > 1 pµA pour C, S
La source ECR (Electron Cyclotron Resonance) +25 kV 1+, 2+, … n+ I jusqu’à 5 mA
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
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
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
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
Retrait de tous les équipements Janvier 2004
Résultats pour le krypton (Ancienne plate-forme : 700 W) gain de 1.6 en intensité avec la nouvelle plate-forme
Résultats pour le soufre (Ancienne plate-forme : 1.5 kW) gain de 2.1 en intensité avec la nouvelle plate-forme
Résultats pour le nickel (Ancienne plate-forme : 750 W) gain de 2.0 en intensité avec la nouvelle plate-forme
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 !