L’année 1988 est marquée par l’évocation du projet TAPS, Two Arms Photon Spectrometer, en rapport avec la physique du rayonnement gamma. Ce projet est élaboré grâce à une collaboration du GANIL avec le GSI de Darmstadt l’université de Giessen, le KVI de Gröningen et l’université de Münster. Cet ensemble de détection doit comporter un minimum de 4 paquets de 64 détecteurs. Il est associé à un mur de plastique permettant une sélection des paramètres d’impact, et est destiné à détecter les photons entre 1 MeV et 1 GeV de chaque côté du faisceau à un mètre de la cible. Il permet une discrimination entre photons et particules chargées grâce à l’usage d’un plastique veto, et entre photons et neutrons par analyse de la forme du signal, et par
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temps de vol. Cet ensemble serait composé de 256 détecteurs BaF2 de 25 cm de long et de 6 cm de diamètre, dont environ 100 appartiendrait au GANIL, et seraient disposés sous la forme d’un multidétecteur 4 π autour de la cible21. Lors du Conseil scientifique du 1er juin 1988, Claude Détraz fait savoir que le Comité de Direction a accepté le principe de collaboration avec le GSI pour la réalisation de TAPS, pour un montant de 3 millions de francs. Le montant global du projet représente la somme de 20 millions de francs, et c’est la compagnie Mercx qui est chargée de fabriquer 320 détecteurs BaF2. La première expérience est prévue au GANIL en janvier 199022. L’utilisation de TAPS est également régie par une convention signée en 1989 par les laboratoires partenaires, qui précise que l’équipement sera installé au GANIL pendant une durée de 4 mois tous les 18 mois. La réalisation est quant à elle terminée en janvier 1990 et les premières expériences commencent à cette date, TAPS étant associé au SPEG. Arès deux ans de travail et un planning respecté à la minute, cette belle réussite montre une nouvelle la remarquable capacité d’adaptation du GANIL aux évolutions scientifiques et technologiques. Claude Détraz, qui s’est beaucoup consacré au projet, a initié lors de cette opération, une collaboration importante entre deux laboratoires concurrents, le GSI et le GANIL. Cette première pierre à l’édifice de la future grande coopération européenne marque une nouvelle transition dans l’histoire de la physique nucléaire. Bien que composée de physiciens du monde entier, elle restait sujette à l’esprit de clocher. Les années 90 vont faire voler en éclats cette situation, une collaboration européenne, voire internationale devenant nécessaire pour réaliser des équipements qui demandent de plus en plus de temps et d’argent. Attention, il ne s’agit pas d’une simple course à la technologie pour la technologie. Mais les détecteurs et les équipements qui sondent le cœur de l’atome, le noyau, doivent se transformer souvent pour explorer au plus près ce constituant fondamental de notre univers. Ainsi, des modifications et des créations vont intervenir au GANIL. Analysons-les.
d / De LISE à LISE 3 :
Pour accroître les possibilités de LISE après l’O.A.E., de nombreuses équipes de physiciens avaient souhaité dans leurs réponses au questionnaire sur les équipements qui suivraient l’O.A.E. que la ligne soit modifiée. Rémy Anna est chargé par Claude Détraz de ce projet, qui se concrétise en 1987 par la réalisation d’un dispositif pour envoyer le faisceau sur cible avec un angle variable de 0 à 3°, dans le but de sortir de l’acceptance géométrique du spectromètre les états de charge du faisceau projectile et de diminuer ainsi le taux de comptage de la détection. La sélection des noyaux exotiques devient ainsi encore plus fine et moins polluées par le faisceau projectile. Cette
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Annexe 49, le multidétecteur TAPS
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opération très intéressante est d’un coût réduit puisqu’elle ne représente que la somme de 400 000 francs.
Mais les améliorations ne s’arrêtent pas là. Afin de répondre à l’opération augmentation d’intensité, Rémy Anne réfléchit à une nouvelle modification de LISE, cette fois plus importante. Il recommande au Conseil scientifique du 1er juin 1988 l’adjonction à LISE d’un troisième étage. Il s’agit d’éliminer les isotones du noyau que l’on veut étudier car ils augmentent de façon prohibitive le taux de comptage dans les détecteurs. Cette amélioration permettrait en 1990 d’utiliser les faisceaux du GANIL pour la physique des noyaux exotiques qui apparaît alors comme le nouveau grand objectif du laboratoire et de son directeur Claude Détraz. Le principe est accepté par le Conseil et le projet prend le nom de LISE 3. Le planning prévoit que la nouvelle ligne sera opérationnelle en février 1990 pour un montant global de 5,2 millions de francs. Il s’agit techniquement d’ajouter à LISE un filtre de vitesse dit « filtre de Wien », du nom de son inventeur qui permet une sélection supplémentaire en vitesse grâce à un champ électrostatique et un champ magnétique croisés. Son implantation à la suite du premier étage magnétique nécessite la construction d’une déviation achromatique de grandissement unité et d’une longueur de 12 m, ce qui porte l’ensemble de la ligne spectromètre magnétique plus filtre à 45 m23.
Le projet prend un léger retard début 1990 en raison d’un retard de livraison d’une partie des électro-aimants au GANIL. Les premiers tests de faisceau ont lieu les 16 et 17 juin 199024 et la première expérience à lieu en septembre. La ligne est alors prête à répondre aux nouvelles exigences scientifiques qui désormais s’oriente sur une étude plus poussée des noyaux exotiques et sur la possibilité de produire des faisceaux de noyaux exotiques. La réponse à cette demande sera concrétisée par la réalisation de SISSI, Source d’Ions Secondaires à Supraconducteurs Intense.