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Service des Accélérateurs, de Cryogénie et de Magnétisme

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Accélérateurs linéaires d’ions à haute intensité 

► Extrémité d’un segment de quadripôle radiofréquence. Les formes arrondies réduisent et répartissent les dépôts de puissance radiofréquence.

Les accélérateurs linéaires (Linac) de forte intensité et haute énergie, pouvant atteindre 1 GeV et quelques dizaines de milliampères en continu, trouvent de nombreuses applications en physique nucléaire, physique des particules ou encore en physique de la matière condensée. L’interaction d’un faisceau de protons, accéléré par un tel Linac, avec une cible permet de produire des particules telles que des ions radioactifs, des neutrons, des neutrinos ou des muons. Ces particules forment alors des faisceaux secondaires utilisables notamment pour la transmutation des déchets nucléaires ou l’étude de la structure de certains matériaux.
Ces accélérateurs de future génération mettront en oeuvre des technologies faisant l’objet d’actifs programmes de R&D au SACM, comme le projet d’injecteur de protons de haute intensité, Iphi, pour la partie à basse énergie et le programme d’étude et de réalisation de cavités accélératrices supraconductrices à 700 MHz pour la partie à haute énergie. Les compétences acquises dans ces deux domaines ont permis au SACM de prendre une part importante dans le projet Spiral 2, un Linac complet prévu pour étudier une grande variété de noyaux exotiques.

 

maj : 11-01-2006 (311)

Betsi et le développement des sources d’ions
Le banc d’études et de tests des sources d’ions (Betsi) permet depuis 2006 de produire et d’analyser des faisceaux intenses, en mode pulsé ou continu, jusqu’à plusieurs dizaines de mA et jusqu'à 50 keV. Sur cette installation, la source, portée à 50 kV, est alimentée en puissance radiofréquence (RF) à travers une coupure à haute tension. Un solénoïde focalise le faisceau à la sortie du tube accélérateur et un dipôle permet de séparer les espèces extraites. Divers diagnostics, permanents ou en développement, sont utilisés pour ... Lire la suite »
Les quadripôles à radiofréquence
Le quadripôle radiofréquence (RFQ) est une structure incontournable pour les accélérateurs linéaires d'ions. Il permet la mise en paquets du faisceau et une pré-accélération indispensables pour un transfert d'énergie efficace dans les étages supérieurs tout en assurant le confinement des particules. L'optimisation des RFQ vise à assurer un groupement le plus efficace possible pour une consommation électrique minimale et une bonne tenue au claquage. Reproduire à quelques pour cent près l’amplitude optimisée du champ électromagnétique requiert des ... Lire la suite »
Structures accélératrices pour les accélérateurs supraconducteurs à protons

Les développements axés sur les accélérateurs supraconducteurs pulsés pour des faisceaux de protons intenses entrepris dans le cadre du programme européen Care/Hippi se sont poursuivis dans les nouveaux programmes lancés en 2009 (SLHC-PP, Eucard et la contribution de la France au Cern). Ils sont également motivés par les décisions des responsables des projets SPL (Cern) et de ESS-S qui retiennent la technologie des cavités supraconductrices fonctionnant à 704 MHz comme solution de référence pour leurs linacs à protons.

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