Division of accelerators, cryogenics and magnetism

L’étude de la dynamique d’un faisceau d’ions de haute intensité dans les lignes basse énergie (LBE) représente l’un des défis majeurs de la science des accélérateurs. A basse énergie, cette dynamique est dominée par le champ de charge d’espace induit par le faisceau lui- même, qui en général est non linéaire et peut entrainer des phénomènes de halo, de grossissement d’émittance et de pertes de faisceau. Toutefois, un faisceau à basse énergie se propageant dans une LBE induit l’ionisation du gaz résiduel présent dans la chambre. Les particules (ions et électrons) issues de l’ionisation sont repoussées ou attirées radialement par le champ de charge d’espace en fonction du signe de leur charge. D’autres réactions physiques ont lieu dans la ligne basse énergie, jouant ainsi un rôle dans la dynamique du faisceau et sur l’établissement du temps et du taux de compensation de charge d’espace. Afin d’obtenir des résultats prédictifs et fiables quantitativement , des simulations de transport de faisceau en régime de compensation de charge d’espace avec le code de calcul WARP ont été réalisées en prenant également en compte les réactions physiques les plus probables. On discutera ensuite des résultats de ces simulations en lien avec ceux issus de différentes compagnes de mesure réalisées auprès des LBE des accélérateurs MYRRHA et IFMIF.