Installation du tandem H.V.E.C. de 12 Mev à Saclay

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Submitted on 1 Jan 1963

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Installation du tandem H.V.E.C. de 12 Mev à Saclay

B. Delaunay-Olkowsky

To cite this version:

B. Delaunay-Olkowsky. Installation du tandem H.V.E.C. de 12 Mev à Saclay. Journal de Physique,

1963, 24 (11), pp.1014-1016. �10.1051/jphys:0196300240110101400�. �jpa-00205570�

1014.

INSTALLATION DU TANDEM H.V.E.C. DE 12 MeV A SACLAY Par B. DELAUNAY-OLKOWSKY,

Centre d’Études Nucléaires de Saclay, Seine-et-Oise.

Résumé. - On décrit sommairement l’installation et la mise en service d’un Van de Graaff tandem H. V. E. C.

Le faisceau de protons ^a été obtenu après ^{moins de 4 mois de} montage ^{et d’essais} y compris l’injecteur ^{d’hélium. Les} performances obtenues sont jusqu’à présent :

protons : ² 03BCA ^{à 1 MeV}

4,5 03BCA ^{à 6 MeV { à} quelques ^10-4 près.

1 03BCA à 12 MeV

8,5 03BCA ^{à 6} MeV à mieux que 10-3 près.

Abstract.

A brief _summary of the installation of the H. V. E. C. tandem and the helium

injection system ^is given. ^The assembly ^{started on} November 26th and 1 03BC ^{A of} protons ^{at 12 MeV}

was obtained on march 15th.

The maximum current for the maximum energy range, with protons, ^{has been} studied. The results are :

protons : ² 03BCA ^{at 1 MeV}

4.5 03BCA ^{at 6 MeV}

1 03BCA ^{at 12 MeV}

8.5 03BCA ^{at 6 MeV at 10-3.}

LE JOURNAL

PHYSIQUE ^TOME 24, ^NOVEMBRE 1963,

Nous présentons ^une analyse succincte de l’ins- tallation du tandem de 12 MeV à Saclay ^{et des} premiers résultats obtenus.

La première machine du _genre a été construite pour Chalk-River ^en 1956. Le tandem de Saclay

est le premier à être installé en France et a été construit à Burlington (U. ^S. A.) par la ^firme H. V. E. C. (1).

La machine a d’abord été montée et essayée ^aux

U. S. A. puis démontée, transportée ^{par bateau et}

enfin remontée et mise en service à Saclay par le

Groupe Accélérateurs du Service de Physique

Nucléaire à Basse Énergie.

Nous ne décrivons pas le tandem dans ^cet

exposé (2), ^les quelques ^données ci-après définissent le tandem de Saclay.

TANDEM. - Le tandem est horizontal et com-

prend : ^{la source d’ions} négatifs (à partir ^d’une

source duoplasmatron) ; ^{le tank contenant} princi- palement : ^{les 4 sections} de colonnes isolantes ;

les 4 sections du tube accélérateur ; ^la courroie ;

le canal d’échange (gaz ^{utilisé :} oxygène) ; ^{les len-}

tilles quadrupolaires magnétiques ; ^les plaques ^dé- flectrices ; ^les systèmes ^{de vide, etc...}

ACCESSOIRES.

Les appareils ^suivants complè-

tent l’installation : l’analyseur ^à 900, ^ME

⁵² (3) ;

un injecteur d’hélium 500 kV ; ^un aimant de direc- (1) High Voltage Engineering Corporation.

(2) Voir résumé bibliographique.

(8) (M

^masse atomique ; ^E

énergie ^{des ions} (enMeV)).

tion à 7 voies ME

72 ; les 7 extensions per- mettent une utilisation dans les trois salles de cibles.

QUELQUES ^CHIFFRES CARACTÉRISTIQUES ^{DE LA}

NIACHINE.

Ces quelques chiffres donnent une

idée des installations nécessaires. Puissance maxi- male absorbée par la machine : 120 kVA ; poids

total de la machine : 110 tonnes ; poids ^{du tank}

seul : 22 tonnes ; ^eau de refroidissement : 20 m3/h.

BATIMENT ( fig.1).

Quelques principes ^{de cons-}

truction et d’installation.

Le résumé ci-après précise ^les principes ^{de base} qui caractérisent cette installation :

-

murs et toits de béton léger épais, pour la

protection ^{contre les} radiations (0,90 ^m pour le

toit ; 1,30 ^{m et} 1,50 ^m pour les murs) ;

-

construction au niveau du sol ;

-

usage de blocs mobiles ;

-

conditionnement dans tous les locaux fonc- tionnels (± ² OC) ;

-

séparation ^{des circuits} électriques ^d’infor-

mation et de puissance ;

-

séparation des salles de cibles en trois pour

permettre ^la préparation ^des expériences ^{en même} temps que la poursuite ^de l’exploitation ;

-

salle de grandes dimensions avec fosse pour limiter la diffusion des neutrons.

DESCRIPTION.

Le bâtiment a été construit en

essayant ^de prévoir ^une exploitation ^la plus ^ration-

nelle possible ^{de la machine. Il} comprend princi-

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:0196300240110101400

1015

FIG. 1.

Bâtiment du Van de Graaff 12 MeV (Saclay).

palement : ^{la salle de} machine ; les deux salles de servitudes de la machine ; les deux salles de ^me-

sures comprenant ^une salle thermostatée à + 0,5 OC ; ^les trois salles de cible reliées par ^une

galerie souterraine ; ^une petite ^annexe laboratoires et bureaux.

INSTALLATION.

Le déroulement des opérations

a été le suivant :

25 octobre 1961 : Signature ^{du contrat d’achat.}

-

3 février 1962 : Premiers sondages ^{du -sol.}

20 septembre 1962 : Arrivée du tandem à Saclay.

-

30 octobre 1962 : Entrée du tank dans son hall.

-

26 novembre 1962 : Commencement du mon-

tage mécanique.

14 décembre 1962 : Fin du

montage mécanique.

7 janvier 1963 : Commen- cement de l’alignement ^et des ensembles électriques

-

21 février 1963 : Premier faisceau analysé ^à

4 MeV. - 15 mars 1963 : Faisceau de protons ^de 12 MeV.

Les opérations ^de montage ^les plus importantes

ont été : le montage de la colonne dans le tank ; l’alignement de l’ensemble à partir de l’électro- aimant à 900 et en particulier celui de la source.

Résultats obtenus.

Les résultats dépendent beaucoup des conditions de la _source, de l’aligne- ment, de la focalisation.

1) ^{COURBE I}

j(E) (fig. 2).

^Le filament de la source duoplasmatron ^{est en} tungstène ^recuit.

Performances obtenues, ^{lèvres ouvertes à} 1,25 ^{mm :}

1016

.

Performances obtenues, ^{lèvres ouvertes à}

2,5 ^{mm :}

Pour ces valeurs les conditions de la source

étaient :

Ces caractéristiques peuvent changer ^en parti-

culier en utilisant un orifice de sortie des ions différent. Des essais sont en cours, ^{avec un} orifice de 3/10 ^mm.

2) ^{PRÉCISION EN ÉNERGIE.}

Ouverture des lèvres d’entrée : 3,75 mm ; ouverture des lèvres de sortie : 1,25 ^mm.

Expérience faite.

^54Fe (p, p’, y)54Fe.

On a observé : les raies 63 et 86.

Résultats

AE- = ^{5,74 keV et} 6,09 ^keV pour

3) CALIBRATION ^DE L’ANALYSEUR MAGNÉTIQUE.

-

Elle a été déterminée par détermination expéri-

mentale du seuil de la réaction : 27 AI(p,n) 27Si 5,803 ^{MeV +} 0,004 ^MeV.

4) STABILITÉ. - Le faisceau ^a été observé stable

pendant ^{5 heures au minimum.}

5) ^{DIAMÉTRE DU FAISCEAU OBSERVÉ SUR QUARTZ.}

-

2 mm et moins à 0,50 ^m des lèvres de sortie.

6 mm à 5 mètres des lèvres de sortie.

6) ^{FAISCEAU DE He+ OBTENU A L’AIDE DE} L’INJF,CTEUR. - 0,5 p-A à 5,5 ^MeV (1er essai). ^Essais

encours pour obtenir des ions He+ + de 12 MeV.

Conclusion et perspectives.

^Nous n’avons pas

encore cherché à obtenir les performances ^maxi-

males du tandem. Nous espérons pouvoir ^atteindre

13 à 13,5 ^{MeV de} protons. ^{Une source d’ions est en}

construction pour ^tenter d’obtenir des protons polarisés ^{à 12 MeV.}

Par ailleurs nous utiliserons des ions tels que C, N, 0, F, Li, ^etc... qui, ^{à cause de leur état de} charge, pourront atteindre des énergies ^de quelques

dizaines de MeV (exemple ^avec l’oxygène : ⁶⁰ MeV).

L’adjonction d’un troisième étage ^{du tandem} peut ^être envisagée ^et permettrait ^de porter ^l’éner- gie ^des _protons ^à plus ^{de 20 MeV tout en} disposant

de deux machines distinctes.

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