Thèse Année : 2024

Development of a rapid production system for neutron-deficient exotic Ions

Speed : système de prοductiοn d'éléments exοtiques déficients en neutrοns

Vincent Bosquet
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1425906
  • IdRef : 280812779

Résumé

The GANIL/SPIRAL1 facility produces Radioactive Ion Beams (RIB) using the ISOL method. This thesis work focuses on the improvement and development of several Target and Ion Source System (TISS), with the aim of increasing the available RIB variety and intensity. The first part of this memoir presents the improvements made on the FEBIAD TISS, which had poor ionization efficiency and reliability issues. Using a series of experimental tests, the source of the problem has been identified and fixed, resulting in an Ar+ ionization efficiency of 20% and over 60 new RIBs available at SPIRAL1. The second and main part of this work takes place within the frame of the TULIP project. The first milestone of this project – producing neutron-deficient Rb+ RIBs using a surface ionization ion source – has been completed and presented in this thesis. The final goal is the production of neutron-deficient RIBs in the region of 100Sn, which requires adapting the ionization process to electron impact ionization. Consequently, a new ion source has been developed. Simulation and analytical modeling were used to design the source. Finally, a room temperature prototype was designed, built, and tested. This prototype was used to measure ionization efficiency and the time response of the TISS. The results were used to extrapolate the ionization efficiency to the high-temperature TISS, achieving 5% efficiency for tin.
L'installation GANIL/SPIRAL1 produit des faisceaux d'ions radioactifs avec la méthode ISOL. Ce travail de thèse se concentre sur le développement et l'amélioration de plusieurs ECSs (Ensemble Cible Source), dans le but d'augmenter la variété et l'intensité des faisceaux d’ions radioactifs disponibles. La première partie de ce mémoire présente les améliorations apportées à l’ECS FEBIAD, qui présentait des problèmes d'efficacité d'ionisation et de fiabilité. À l’aide d’une série de tests expérimentaux, la source du problème a été identifiée et résolue, ce qui a permis d'obtenir une efficacité d'ionisation de l'Ar+ de 20 % et plus de 60 nouveaux faisceaux d’ions radioactifs disponibles à SPIRAL1. La deuxième et principale partie de ce travail se déroule dans le cadre du projet TULIP. Le premier jalon de ce projet, qui consiste en la production de faisceaux de Rb+ déficients en neutrons à l'aide d'une source d'ionisation de surface, a été réalisé et présenté dans cette thèse. L'objectif final est la production de faisceaux d’ions déficients en neutrons dans la région de 100Sn, ce qui nécessite d'adapter le processus d'ionisation à l'ionisation par impact électronique. Par conséquent, une nouvelle source d'ions a été développée. Une simulation numérique et une modélisation analytique ont été développées pour concevoir la source. Enfin, un prototype à température ambiante a été conçu, construit et testé. Ce prototype a été utilisé pour mesurer l'efficacité d'ionisation et le temps de réponse de l'ECS. Les résultats ont été utilisés pour extrapoler l'efficacité d'ionisation à l’ECS haute température, atteignant 5 % d'efficacité pour l'étain.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04731922 , version 1 (11-10-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04731922 , version 1

Citer

Vincent Bosquet. Speed : système de prοductiοn d'éléments exοtiques déficients en neutrοns. Instrumentations et Détecteurs [physics.ins-det]. Normandie Université, 2024. Français. ⟨NNT : 2024NORMC212⟩. ⟨tel-04731922⟩
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