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Voyage de l'ion

Animation :  Le voyage de l'ion

img animation (248x142)

Animation réalisée par le CEA

 

 

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La source d'ions


Première étape dans la constitution d'un faisceau d'ions accélérés : l'ionisation de l'atome choisi. Ceci se passe dans la source d'ions où un gaz ou un solide (du carbone, de l'oxygène...) est chauffé et ionisé, c'est-à-dire qu'on lui enlève ou qu'on lui rajoute un ou plusieurs électrons. L'ion produit est alors faiblement accéléré dans un premier petit cyclotron compact appelé C0 avant d'être introduit dans les grands cyclotrons du GANIL.

 

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Les cyclotrons


Au Ganil, près de 1000 milliards d'ions par seconde peuvent être accélérés à l'énergie choisie par le physicien qui a conçu l'expérience. Ce faisceau d'ions accélérés est obtenu à l'aide de deux cyclotrons successifs : CSS1 et CSS2 dans lesquels les ions décrivent une trajectoire circulaire en forme de spiral. Dans ces deux cyclotrons, les ions sont accélérés et maintenus sur des trajectoires circulaires.

 

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L'arête de poisson et le guidage du faisceau


L'arête de Poisson est l'élément de l'accélérateur qui permet l'aiguillage du faisceau dans les différentes salles d'expériences du Ganil.
Le transport du faisceau et son guidage vers les salles se fait dans de longs tuyaux, sous vide grâce à des éléments magnétiques : des dipôles (aimants) pour faire tourner le faisceau ainsi que des quadripôles pour le maintenir dans l'axe et le focaliser. D'autres équipements "appelés diagnostiques faisceaux" sont utilisés tout au long de la ligne pour mesurer son énergie, son flux c'est-à-dire le nombre de particules par seconde, sa dimension dans l'espace et le temps.

 

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Les salles d'expériences


Les aires d'expériences sont les salles dans lesquelles sont réalisées les expériences des physiciens au moyen d'une cible et d'ensembles de détection.
Dans ces salles, le faisceau est guidé et focalisé par des dipôles et des quadripôles. Il se présente comme une succession régulière de nuages d'ions, le plus souvent radioactifs, voyageant à une vitesse pouvant atteindre un tiers de celle de la lumière.


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La salle de commande


L'ensemble de l'accélérateur c'est-à-dire la source, les cyclotrons, les éléments de guidage et de diagnostique du faisceau est contrôlé à partir d'une salle de commande appelée PCP : Poste de Commande Principal. Entre 3 et 10 personnes règlent tous les paramètres de la ligne de transport du faisceau (environ 2000) et surveillent toutes les salles et les éléments de l'accélérateur du point de vue notamment de la radioprotection et de la sécurité.

 



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