La source en mode faisceau continu. Vert : puissance HF (Watt) ; Rose : Courant extrait de la source (mA) toutes espèces confondues
Dans le cadre du partenariat avec la société Pantechnik, située à Bayeux (Calvados) qui a été conclu en 2013 pour la commercialisation de la source appelée SILHI2® , le SACM a testé avec succès en juillet et août 2014 sur le banc BETSI1, les deux premières sources fabriquées par l'entreprise.
Dans la cadre du développement des accélérateurs de forte intensité, le CEA a initié, en 1995, le développement d’une nouvelle source d’ions à résonance électronique cyclotronique, la source SILHI2, produisant 100 mA de protons à 100 keV. Les résultats obtenus ont permis au CEA de produire des sources équivalentes pour les projets IFMIF et FAIR. Une nouvelle configuration magnétique en aimants permanents a permis la réalisation de sources plus simples et moins intenses dont une pour le projet Spiral2. Début 2013, un partenariat avec la société Pantechnik, située à Bayeux (Calvados), a été conclu pour la commercialisation de cette source appelée SILHI2® et dérivée de la source originale SILHI.
Suite à cet accord, la société Pantechnik a vendu deux sources de ce type, une au projet HINEG3 en Chine (performances demandées : faisceau continu de 50 mA à 60 kV) et une pour un projet à l’IPR4, un institut indien (performance demandée : faisceau continu de 30 mA à 40 kV). Dans le cadre de la cession de licence, pour chaque source, des simulations du système d’extraction et de la configuration magnétiques ont été effectuées au SACM.
Le système d’extraction a en particulier été optimisé de manière à pouvoir fonctionner aussi bien en deutons qu’en protons en modifiant uniquement les potentiels appliqués sur les électrodes. L’étude effectuée avec le code AXCEL a abouti à l’utilisation d’une électrode plasma avec un trou d’extraction de 6 mm de diamètre..
Le réglage du système magnétique est un des points cruciaux du savoir-faire technique du CEA permettant de démarrer la source et de produire rapidement les particules souhaitées. La validation des caractéristiques de chaque source avec les diagnostics du banc de tests BETSI ont permis de qualifier les courants extraits et le transport dans la ligne a permis d’estimer la pureté en protons du courant extrait.
Dans les deux cas, en moins d’une semaine, les spécifications attendues en termes de courant et de pureté ont été atteintes, validant ainsi les simulations du système d’extraction et la réalisation des sources par la société Pantechnik.
Simulation AXCEL de la production d’un faisceau de deutons de 40 mA à 60 kV.
Source SILHI2 n°2 montée dans la cage HT de la ligne BETSI au CEA Saclay
1 : BETSI : Banc d’Etude et de Test des Sources d’Ions
2 : SILHI : Source d’Ions Légers à Haute Intensité
3 : HINEG : High Intensity NEutron Generator
4 : IPR : Institute for Plasma Research
contact : Jérôme Schwindling
