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ion source

Deux type de sources d’ions sont utilisées au Tandem : Les sources d’ions Hiconex 834 et Duoplasmatron.

L’aimant d’analyse de la source sert en même temps d’aiguilleur pour le montage simultané de deux sources.

Source DUOPLASMATRON

Cette source est utilisée principalement pour la production des faisceaux 1H , 2H , 3 He et 4 He. Cependant, des faisceaux d’ions lourds ( C - , O - et NH - ) ont également été produits par cette source.

Principe de fonctionnement.

Du gaz, hydrogène ou hélium, est introduit à une pression inférieure au Torr dans la première chambre constituée par l’électrode intermédiaire contenant le filament (cathode). Les électrons émis par le filament sont accélérés par la tension d’arc et créent des ions positifs. Un plasma est formé ; d’une part dans la première chambre, et d’autre part dans la seconde chambre entre l’électrode intermédiaire et l’anode. Cette anode est percée d’un trou (Æ = 0.9 mm ) pour l’extraction, et usinée en forme de cône sur la face arrière permettant l’expansion du plasma. Une bobine autour de l’électrode intermédiaire crée un champ magnétique qui augmente le parcours des électrons dans la première chambre (augmentation de la probabilité d’ionisation) et confine le plasma entre l’électrode intermédiaire et l’anode (augmentation de la densité d’ionisation).

On extrait le faisceau positif du plasma à l’aide de l’électrode "d’extraction". Ce faisceau passe ensuite dans le canal d’échange de charge dans lequel est admis de l’hydrogène ou de la vapeur de lithium. Au cours de collisions atomiques, des ions capturent des électrons et deviennent négatifs ( le faisceau positif est de l’ordre de quelques mA, le faisceau négatif de l’ordre de quelques µA ).


 

IPN

Institut de Physique Nucléaire Orsay - 15 rue Georges CLEMENCEAU - 91406 ORSAY (FRANCE)
UMR 8608 - CNRS/IN2P3

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