Rsum SFP Porquerolles 2003 Lignes Faisceau B Bru

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Introduction SEPARATEUR BI-SELECTIF DE PRODUITS DE FISSION Journées SFP de Porquerolles 2003 B. Bru, M. Duval Demandes de la physique : Inclure dans le projet SPIRAL II un séparateur à la sortie de l’ensemble cible-source 1+. Envisager deux sorties (ligne basse énergie et post-accélération dans CIME) pour diriger simultanément n’importe quelle masse vers n’importe quelle sortie. Deux solutions proposées : 1 - L’une de type BRAMA incluant un dipôle et des éléments électrostatiques. 2 - L’autre entièrement magnétique l’on nomme “ Séparateur Bi-Sélectif SFP - Porquerolles 2003 Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03 Page 2

Distribution des produits de fission Séparation de la masse 70 à la masse 160 avec une résolution de 250 (~10 mm entre deux masses consécutives). Distribution simultanée de deux faisceaux de masses indifféremment choisies avec une zone d ’ombre réduite à 20 masses. SFP - Porquerolles 2003 Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03 Page 3

Séparateur type BRAMA, A Broad Range Atomic Mass Analyser for the ISL, J. M. NITSCHKE Particle Accelerators, 1994, Vol. 47, pp. 153 -158 Solution de référence étudiée par l ’IRe. S - Principe simple de sélection - Sorties sur deux lignes parallèles - Fentes et volets coulissant sur le plan focal - Déflecteurs électrostatiques mobiles (sphériques, toroïdaux) - Quadrupoles électrostatiques fixes SFP - Porquerolles 2003 Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03 Page 4

Solution entièrement magnétique Pour éviter les éléments électrostatiques et mobiles placés dans un environnement de forte activité on recherche une solution : Totalement magnétique Où tous les éléments sont fixes à l ’intérieur du séparateur Où le réglage de la sélection des masses s’effectue par le simple ajustement d ’un champ SFP - Porquerolles 2003 Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03 Page 5

Principes du bi-sélecteur a= 90° a= 104° e= a/2 - 90° e a a= SFP - Porquerolles 2003 Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03 90° Page 6

Séparateur bi-sélectif Fentes 1 m Spectromètre Septum droite Analyseur droite Septum gauche Fentes Analyseur gauche SFP - Porquerolles 2003 Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03 Page 7

Enveloppes de faisceau : Voie de gauche Rayon min. 2. 3 m Rayon max. 2. 3 m Emittances Hor. et Vert. = 80 p mm mrad = 5 mm x 16 mrad x p SFP - Porquerolles 2003 Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03 Page 8

Enveloppes de faisceau : Voie de droite Rayon min. 2. 3 m Rayon max. 2. 3 m Emittances Hor. et Vert. = 80 p mm mrad = 5 mm x 16 mrad x p SFP - Porquerolles 2003 Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03 Page 9

Eléments magnétiques SFP - Porquerolles 2003 Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03 Page 10

Conclusion L’étude optique au premier ordre montre la faisabilité du système Le Séparateur bi-sélectif est bien adapté aux deux pics de production et à deux lignes de faisceaux dédiées (masses faibles et masses élevées). La zone d ’ombre est limitée à l ’épaisseur des bobines des septa (20 masses). Il n’y a pas d ’éléments mobiles à l ’intérieur du séparateur, d ’où une grande fiabilité. Le réglage est simple car seul le champ des analyseurs est à ajuster pour sélectionner les masses. La résolution est doublée par rapport à celle du spectromètre. Problèmes à résoudre : Validation de l ’optique avec un programme multi-particules utilisant les cartes de champ issues de TOSCA. Les pertes de faisceau radioactifs se produisant dans de nombreuses zones, l ’aspect radioprotection est délicat. Pour cette raison la solution type BRAMA est prise comme référence pour SPIRAL II. SFP - Porquerolles 2003 Lignes Faisceau – B. Bru, M. Duval- 06/10/03 Page 11