État actuel d'une source de protons et deutons polarisés

(1)

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Submitted on 1 Jan 1961

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État actuel d’une source de protons et deutons polarisés

J. Thirion, R. Beurtey, A. Papineau

To cite this version:

(2)

LE

JOURNAL DE

_PHYSIQUE

ET

LE

RADIUM

PHYSIQUE

APPLIQUÉE

COMMUNICATIONS

PRÉSENTÉES

à

_Strasbourg,

les

23,

24 et 25 mai 1961 au

COLLOQUE

SUR LA

_{PHYSIQUE NUCLEAIRE}

AUX

BASSES

ET

MOYENNES

ÉNERGIES

.

organisé

par la

SEC’T’ION DE

_PHYSIQUE

CORPUSCULAIRE DE LA

SOCIÉTÉ FRANCAISE

DE

_PHYSIQUE

et

LE CENTRE DE RECHERCHES

NUCLÉAIRES

DE

STRASBOURG-CRONENBOURG

(Communications

techniques)

Recueil édité avec le concours de Mme P. GUGENBERGER

Département

de

_Physique

Nucléaire et de

_Physique

du

_Solide,

C. E.

_N.,

_Saclay

ÉTAT ACTUEL D’UNE SOURCE DE PROTONS ET DEUTONS

POLARISÉS

Par MM. J.

_THIRION,

R. BEURTEY et A.

_PAPINEAU,

C. E. N.,

Saclay.

Résumé. 2014 Cet

exposé décrit les résultats obtenus dans le cas de la _polarisationdes deutons. La transition en « _passage_{adiabatique »}a été effectuée dans une _proportionde 80 _%.

Abstract. 2014 This account

points out the results obtained in the case of the _polarizationof deuterons. The " _{adiabatic passage " transition has been carried}out with 80 _%

_yield.

Tome 22 SUPPLÉMENT AU No 11

NOVEMBRE 1961

1.

_Rappel.

--- Une

source de

_protons

polarisés

en

construction au

cyclotron

de

Saclay (fig. 1)

nous a

permis

de

_produire

un faisceau d’atomes

d’hydro-gène

dont les

_protons

ont

_pratiquement

une

polari-sation

_égale

à un

_[1].

L’ensemble

_{expérimental}

d’étude

_{comporte quatre}

_{parties :}

un ensemble

dissociateur-injecteur

d’atomes,

selon le

_principe

préconisé

par Keller

[2] ;

un

appareil

électroma-gnétique sextupolaire qui

focalise axialement les atomes

_{d’hydrogène}

à

_{spin électronique}

« en haut »

et défocalise les

_{autres ;}

un ensemble «

_{polariseur »}

qui

par une transition en « _passage

adiabatique

»

dans le domaine des

_{radiofréquences (3}

000

_MHz)

permet

d’obtenir une

polarisation

de

_protons

voi-sine de un. Le

principe,

_suggéré

_{par MM.}

Abragam

et Winter

[3],

a été

_appliqué

avec succès aux

pro-tons

_(transition

_indiquée

sur la

figure 2) ;

la

polari-sation obtenue était mesurée _parun

_appareil

Stern

et Gerlach

_qui

_{permettait, après compression}

du

jet

atomique dévié,

de savoir dans

_quelle

_proportion

l’état no 2 s’était «vidé o au

_profit

de l’état no 4.

2. Cas du deutérium. - On voit

( fig. 3),

sur le

diagramme

de structure

_hyperfine

du

_deutérium,

(3)

142 A

FIG. 1.

FIG. 2. -

Structure

_hyperfine

de l’atome _{d’hydrogène.} FIG. 3. - Structure

(4)

143 A

qu’après

élimination des états

_4;

5 et

_6,

trois

tran-sitions sont à la fois

_possibles

et

_{intéressantes,}

per-mettant d’obtenir les trois

_{mélanges :}

D’après

la condition d’adiabaticité

_[1],

_[3],

il

devient nécessaire de fournir à la cavité où se fait

la

transition

une

énergie

nettement

_supérieure

à celle nécessaire aux atomes

_{d’hydrogène}

_léger.

Effectivement,

avec le

_magnétron

_employé

_{pour les}

protons

(70

watts)

on

_{n’observait,}

_{pour la}

tran-sition

_(C),

_que

_quelques

_pourcent de basculement.

Ayant

augmenté

d’un facteur deux

_{le Q}

de la

cavité,

et utilisé un carcinotron CSF de 400

_watts,

nous avons observé une efficacité de basculement

de l’ordre de 80

_%.

Le

_système

de détection était le

même _quecelui utilisé dans le cas des

_protons,

mais la

_précision

de la mesure était

_inférieure,

ceci étant

_dû,

en

particulier,

à la variation de

1/3

seulement du faisceau défléchi

_{supérieurement}

_par

eif et Stern et Gerlach.

BIBLIOGRAPHIE

[1] BEURTEY, PAPINEAU et _THIRION,

_Symposium

de Bâle,

Helvetica _PhysicaActa, 1960, Supplément VI,

108-126.

[2] KELLER, DICK et FIDECARO, Rapport CERN n° 60-2.

[3] ABRAGAM et WINTER, Phys. Rev. _{Letters,1958,1,}374.

DÉPLACEMENT TÉLÉCOMMANDÉ

D’UNE SOURCE D’IONS EN FONCTIONNEMENT SUR UN

ACCÉLÉRATEUR

_{ÉLECTROSTATIQUE}

Par B.

_OLKOWSKY,

C. E. _N.,

_Saclay.

Résumé. 2014 Nous

présentons un

_dispositif

_qui_permet,_partélécommande, de

_déplacer

une

source d’ions en fonctionnement sur un Van de Graaff. Nous pouvons ainsi recentrer avec

_plus

d’efficacité le faisceau d’ions.

Abstract. 2014 We

present an _apparatusfor _movingan ion source _byremote control, while

ope-rating in a Van de Graaff. This allows the beam to be recentred more

_efficiently.

10

_Exposé

du

_problème.

-- Dans les

accéléra-teurs

_{électrostatiques}

_{particulièrement,}

il est

indis-pensable

d’obtenir un faisceau d’ions très bien

centré dans le tube. Il

_peut

exister

_plusieurs

causes

de

_décentrage

du faisceau :

1. Difficulté d’un

_centrage

_mécanique

_parfait

de

l’ensemble _source,

_{focalisation,}

tube.

2. modification des

_pièces

sous l’effet de la

chaleur.

3. Possibilité de modification des conditions de focalisation dans la source d’ions

(canal

de

sortie,

état du bulbe de la source H.

F.).

4.

_Imperfection

du tube d’accélération.

Ces causes

_agissent

et modifient la

_position

du

faisceau en fonction de la tension de la machine.

20 Méthode usuelle de

_centrage.

--

Après

la sortie du tube

_{accélérateur,}

on

_dispose

convena-blement des

_plaques

ou

_{tiges auxquelles}

on

_applique

une différence de

_potentiel

continue. Sous l’action

du

_champ

_électrique

le faisceau subit une déviation

et l’on

_parvient

à le recentrer.

Cependant

le résultat n’est pas très

précis

et les

réglages

quelquefois

délicats. D’autre

_part,

dans le

Lube,

le faisceau est

_toujours

dévié et

_risque

dans certains _cas,de toucher les

_électrodes,

et de créer de mauvaises conditions d’accélération et de

foca-lisation.

3° Méthode utilisée. - 1. CONDITIONS IMPOSÉES.

- La

source est _{constituée d’un bulbe de pyrex ;}

pression

à l’intérieur de l’ordre de 10-2 mm

Hg ;

à l’extérieur : 8 à 10

_kg/cM2.

Une self enserre ce

_{bulbe ;}

la source est en

fonc-tionnement

_(H.

F. 10

_{Mc) ;}

le volume est réduit. 2. SOLUTION. - Nous

avons créé un