ELYSE Conseil Rgional dIle de France Essonne Porquerolles

ELYSE Conseil Régional d'Ile de France Essonne Porquerolles - 5, 6 et 7 octobre 2003

ELYSE CENTRE DE CINETIQUE RAPIDE Photolyse LASER - fs Radiolyse ACCELERATEUR - ps Centre d ’accueil d ’expériences de Chimie et Biologie

Thèmes de recherche – – – - propriétés des métaux ayant des valences inhabituelles propriétés dépendantes du noyau des agrégats métalliques compétition entre solvatation/attachement de l’électron radiolyse de solvants non aqueux propriétés de l’électron solvaté dans différents solvants dynamique de solvatation des anions réactions radicalaires à haute température cinétique des systèmes micro-hétérogènes (matériaux nanoporeux) radiolyse des hydrocarbones protonation d’espèces chimiques transitoires chimie des polymères (polymérisation et dégradation) transfert de charge et réactions radicalaires en biochimie mécanismes radicalaires des médicaments

Cahier des charges de l’accélérateur § § § § Durée d ’impulsion 5 ps Charge 1 n. C Energie de 4 à 9 Me. V Fréquence 50 Hz Dispersion 2, 5 % diamètre sur cible 20 mm faible courant d’obscurité : Qmacro/Qlaser ~ 1%

Quelques Dates § § § § 1997 - 1 er Comité de pilotage, choix: accélérateur photo-déclenché, achat du laser 1998 - choix du pour réalisation de l ’accélérateur – installation laser 1999 - choix de l ’entreprise ETPI pour la réalisation du bâtiment 2000 - début des travaux de construction du 349 – création du 2001 : réception du bâtiment, déménagement accélérateur et laser au 349 2002 : premier faisceau – 9 Me. V 2003 : obtention 5 ps – 2 n. C

Schéma de l’accélérateur Production Des électrons accélération transport

Diagnostics 1 m

Implantation 2ème sous-sol Aires expérimentales K M A

Salle accélérateur

Schéma du laser PHOTOLYSE 790 nm 0, 8 m. J 950 Hz 790 nm 0, 8 m. J 1 à 50 Hz Spitfire 90 fs Amplificateur Ti : Sa 527 nm 2 ps 250 ps CC D ~ 15 m de transport Laser Nd : YLF 1054 nm – 2 w Q-switch 9 m. J - 9 W 1 k. Hz femtoscope RADIOLYSE Canon HF Merlin 790 nm Tripleur 266 nm 40 µJ – 2 ps 1 à 50 Hz Tsunami 532 nm Oscillateur Ti : Sa 790 nm 10 n. J – 90 fs 78, 9 MHz ~ 3 m de transport HF - 3 GHz Millenia V X 38 Quartz pilote 78, 9 MHz Laser Nd : YVO 4 1064 nm – 2 w continu 4, 5 W ELYSE - LASER

Laser 790 nm – 90 fs 950 k. Hz – 800 µJ 790 nm - 2 ps 1 – 50 Hz – 800 µJ 5 mm Spot laser 266 nm - 2 ps 1 - 50 Hz - 40 µJ Incidence normale

Photocathode Cs 2 Te - r = 1% - F = 20 mm photocathode dans le Canon HF Substrat Cuivre Canon HF Te = 20 nm Cs = 16 nm Chambre de préparation Section acc.

Chambre de Préparation Creuset Te et Cs CP sur accélérateur Four et microbalance

Klystron – réseau HF 15 MW 6 MW 0 - 6 MW

Canon HF et Section accélératrice F = 3 GHz canon section 4 cellules 1, 5 cellules 10 cm

Transport des électrons Transport sous vide P = 3 x 10 -9 mbar F = 6 cm, L = 5, 5 m Aimants : Dipôles Quadrupôles Solénoïde Déflecteurs

Historique accélérateur

Historique Chambre de Préparation

Photocourant – Courant d’obscurité Iobsc F = 10 Hz HF = 3 µs Laser = 2, 7 µs Eaxe Voie Directe 9 Me. V Ea = 70 MV/m Iph Qph = 5, 8 n. C Qobsc = 3, 9 n. C laser Qobsc/Qph = 67% Iph = 177 m. A Iobsc = 3 m. A VD / 50 W = 5, 8 n. C VD 1 VD 2

Photocourant – Courant d’obscurité F = 10 Hz HF = 3 µs Laser = 2, 7 µs Voie Déviée 2 9 Me. V Ea = 70 MV/m WCM Qph = 3, 1 n. C Qobsc = 0, 1 n. C Qobsc/Qph = 3% / 50 W = 3, 1 n. C VD VD 1 VD 2 Iph = 60 m. A Iobsc = 1 m. A

Portrait de phase

Energie-dispersion d’énergie

Durée de vie Cs 2 Te

Charge et énergie laser Limite de saturation

Salle détection Durée d’implusion - Cerenkov Voie directe 6 ps Lu m ièr ec ere nko v streak Voie déviée 2 Qph = 1, 7 n. C faisceau 3, 6 ps f = 2 mm radiateur saphir

Conclusions- Remerciements CAHIER DES CHARGES REMPLI § Durée d ’impulsion = 4 à 6 ps Charge = 2 n. C Energie de 4 à 9 Me. V Fréquence = 10 Hz Dispersion = 2, 2 % diamètre sur cible ~ 2 mm § faible courant d’obscurité : § § § RESTE A FAIRE travailler la stabilité-reproductibilité explorer les fortes charges demande pour énergie plus basse passer à 25 Hz puis 50 Hz mesure précise : installation RTO (mesure émittance) de l’ordre de 3 % en VD 2 PREMIERS UTILISATEURS : EN COURS Remerciements LCP : F. Gobert – laser JP Larbre – opérateur Remerciements LAL : J. Rodier – M. Bernard – M. Omeich F. Blot – JC Bourdon – MC Leproust P. Lepercq – B. Mouton -