Etude, conception et realisation d'une source d'ions micro-ebit

Study, conception and realization of a micro-ebit ion source

• Auteur / Autrice : Hicham Khodja
• Direction : Jean-Pierre Briand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Physique

Physique nucleaire

Etude experimentale

Source ion faisceau electronique

Ion multicharge

Conception

Argon ion

Nc

Appareillage

2925n

Pac

Experimental study

Electron beam ion sources

Multicharged ions

Design

Argon ions

Nc

Instrumentation

Résumé

Les sources d'ions multicharges de type ebis fonctionnant a l'heure actuelle font toutes appel aux techniques cryogeniques pour des raisons de pompage et de compression magnetique; les couts de fabrication et d'utilisation sont par consequent relativement eleves. Il existe neanmoins un domaine ou les sources de type ebis peuvent se passer des techniques cryogeniques, celui des faibles facteurs de compression et forts courants. Dans cette optique, une source baptisee micro-ebit, derivee d'un klystron amplificateur, a ete concue et realisee afin de verifier s'il est possible de produire des ions multicharges avec les parameres definis ci-dessus. Cette source ne dispose pas de systeme d'extraction; les ions sont detectes in situ par l'intermediaire des rayons x emis lors de leurs interactions avec le faisceau electronique. Apres un inventaire des sources ebis et ebit fonctionnant dans le monde, nous decrivons la physique et la technologie de ce type de source, dont le principe de fonctionnement repose sur l'ionisation pas-a-pas d'ions pieges par la charge d'espace du faisceau electronique. Dans une seconde partie, nous decrivons le dispositif micro-ebit, de sa conception aux premiers essais de transport de faisceau. Les performances prevues de la source par des simulations numeriques et des essais de vide sont precisees: densite de courant de l'ordre de 100 a/cm#2 pour un faisceau de 1 ampere-10 kev se propageant dans un vide de l'ordre de 1. 10##1#0 mbar, temps de confinement de 1 seconde pour produire de l'argon heliumoide. La derniere partie est consacree aux resultats experimentaux qui sont analyses apres description des diagnostics aux rayons x qui ont ete employes. La source micro-ebit a permis de produire divers ions, dont de l'argon 16+, avec le temps de confinement prevu