Département des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme

En parallèle des développements menés sur l'instrumentation nécessaire à l'exploitation des faisceaux de SPIRAL2, il est nécessaire de produire des cibles d'hydrogène pur pour accroître la pureté et la luminosité par rapport aux cibles actuelles. Le SPhN a proposé de réaliser une cible cryogénique, dont les caractéristiques seront adaptées aux conditions des futures expériences de réactions directes. Il s'agit du projet CHYMENE (Cible d'HYdrogène Mince pour l'Etude des Noyaux Exotiques), qui a pour but de développer une cible pure d'hydrogène solide H₂ sans fenêtre qui s'écoulera sous la forme d'un ruban devant le faisceau dans le vide d'une chambre à réaction.

Pour utiliser cette cible avec des faisceaux d'ions lourds de basse énergie, tels qu'on les attend avec le futur dispositif SPIRAL2, son épaisseur est une donnée très importante. Elle doit être faible, inférieure ou égale à 50 µm.

On utilise pour cela une technique d'extrusion, développée par le laboratoire PELIN à Saint-Pétersbourg, dans laquelle une vis sans fin pousse un volume d'hydrogène vers une buse d'extrusion. La forme de la buse définit les caractéristiques géométriques de la cible. Cette technologie doit être adaptée pour fournir une cible mince homogène (épaisseur de 200 à 50 µm) compatible avec les conditions d'utilisation sous vide et sous faisceau.

Un premier test réalisé en juin 2007 à Saint-Pétersbourg a montré qu'une cible d'épaisseur 200 µm pouvait être produite dans des conditions stables, ce qui a constitué une première validation de la méthode.