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Les spectromètres

Le GANIL dispose de plusieurs spectromètres. Ces équipements permettent de séparer les différents ions produits lors de réactions nucléaires. Ils fonctionnent à la manière d'un prisme permettant de distinguer les différentes longueurs d'onde d'un faisceau lumineux. Pour séparer des ions lourds, les spectromètres du GANIL les trient suivant leur masse, leur vitesse et leur état de charge.

L'exemple de LISE

 

spectrom�re lise

Le dispositif LISE a pour but principal la production et la sélection d'ions radioactifs.

 
 

Méthode de production d'ions radioactifs

La production de noyaux radioactifs est réalisée à partir de noyaux stables, accélérés par l'accélérateur GANIL, et projetés sur une cible fixe d'épaisseur de l'ordre du millimètre, par exemple de carbone.

Des réactions nucléaires se produisent alors, en particulier la fragmentation du faisceau d'ions stables, conduisant à la production de noyaux radioactifs. Suivant l'énergie des ions incidents et a nature de la cible, les fragments radioactifs produits sont habillés de quelques électrons ou bien sont complétement épluchés.

 
Séléction des ions

Elle est réalisée par différents moyens :

  • On utilise la propriété qu'ont les champs magnétiques de dévier les particules chargées. Celles-ci sont d'autant plus déviées que le champ magnétique et la charge électrique de la particule sont grands, et que la masse et la vitesse de la particule sont petites. En sélectionnant une certaine déviation, on sélectionne avec précision l'ion que l'on veut étudier par la suite. Sur LISE, deux dipôles magnétiques sont utilisés pour créer ce champ magnétique.
  • On interpose un morceau de matière (le ralentisseur) sur la trajectoire des noyaux produits après la cible. Les noyaux traversent une certaine épaisseur de matière, ils sont donc ralentis, c'est-à-dire ils perdent de l'énergie. L'astuce consiste à choisir l'épaisseur du morceau de matière et là ajuster les champs magnétiques de telle façon que, en fonction de la trajectoire de la particule et de sa nature, seule les noyaux qui perdent la bonne quantité d'énergie sont sélectionnés.
  • On utilise finalement un dispositif, appelé filtre de Wien, qui permet, grâce à des champs magnétiques et électriques, de séparer les ions suivant leur seule vitesse.

 

lise 2

 Vue du filtre de Wien du spectromètre LISE : le dispositif permet, au moyen de champs électriques et magnétiques, de sélectionner les ions produits en fonction de leur  vitesse.

 

 

 

 



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