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Expériences
 
     
  DAM / Île de France : les accélérateurs électrostatiques  
     
 
Le détecteur Carmen
Les accélérateurs électrostatiques
 
     
  Les accélérateurs électrostatiques  
     
 
Le Service de physique nucléaire de la Direction des applications militaires (DAM) du CEA (Bruyères-leChâtel, France) dispose de deux accélérateurs électrostatiques de type Van de Graaff (VdG) pour mener des études de physique nucléaire. Ils sont utilisés pour des mesures de sections efficaces, des calibrations de détecteurs de neutrons ou de rayonnements gamma, des analyses chimiques de matière avec des micro faisceaux d'ions et également pour l'analyse des dommages induits par des irradiations d'ions. L'accès à ces équipements est ouvert aux ingénieurs et physiciens du CEA et de la communauté scientifique via des collaborations. Ces deux accélérateurs, le Van de Graaff 4 MV et le Van de Graaff tandem 7 MV fournissent un ensemble de faisceaux d'ions complémentaires en termes d'énergies et d'intensités. Deux réunions « planning accélérateur » par an permettent de répartir les différentes semaines aux physiciens expérimentateurs et de réserver celles dédiées à la maintenance des instruments.
 
     
  Le tandem 7 MeV  
     
 
Le tandem VdG 7 MV est un accélérateur HVEE (construit par la firme High Voltage Engineering Europa) qui produit des ions 1H+, 2H+, 3Heq+, 4Heq+ et des ions lourds (C aux ions d'Au). L'énergie des ions dépend de leur état de charge et de leur masse. Pour des protons et des deutérons, l'énergie maximale est 14 MeV. Des faisceaux d'ions pulsés ou continus sont disponibles. En mode pulsé, le taux de répétition est réglable de 1 Hz à 2.5 MHz (400 ns) avec une durée de 2 ns. 7 lignes de faisceau disposées dans 4 aires expérimentales sont disponibles : trois salles ont une haute protection radiologique et sont utilisées pour réaliser des expériences avec des flux de neutrons importants. La dernière salle est un hall léger de forme rectangulaire 30 x 50 m2 avec des parois minces pour réaliser des mesures neutroniques à bas bruit de fond. Elle est utilisée pour réaliser des mesures d'énergie par temps de vol neutrons.
  Le tandem 7 MV
Le tandem 7 MV  
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Le détecteur CARMEN  
La boule de neutrons, appelée CARMEN, a été conçue pour l'étude des réactions (n, xn). Elle est actuellement installée et employée sur une ligne pour réaliser des mesures de temps de vol de neutrons. Grâce à une casemate de béton construite autour de la source de neutrons, on peut générer un faisceau collimaté. Le flux du faisceau de neutrons est de l'ordre de 5.107 n/s/sr. L'accélérateur fonctionne sur une base de 10 heures/jour, pendant environ 50 heures par semaine ; une nuit par semaine est possible.
 
Le détecteur CARMEN
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  L'accélérateur 4 MeV  
     
 
Le Van de Graaff 4 MV est un accélérateur électrostatique HVEE qui produit des ions 1H+, 2H+, 3He+ et 4He+ dans une gamme d'énergie variant de 420 keV à 4 MeV. Des faisceaux d'ions pulsés ou continus sont disponibles. En mode pulsé, le taux de répétition est fixe à 2,5 MHz (400 ns) et d'une durée d'environ 10 ns. 5 lignes de faisceaux sont disposées dans deux salles d'expériences. La ligne Mobley est dédiée à la production de neutrons dont la durée d'impulsion peut atteindre 1 à 2 ns, par compression temporelle du faisceau d'ions. Deux détecteurs, NE213 et BF3 permettent de mesurer le flux de neutrons produit au niveau de la cible. Les neutrons mono-cinétiques sont produits par réaction nucléaire des ions accélérés, 1H+, 2H+ sur une cible de lithium, de deutérium ou de tritium (sur des supports en or). L'énergie des neutrons est déterminée par le type de réactions et par l'angle d'observation choisi. Le taux d'émission de neutrons est d'environ 107 n/s/sr. L'installation fonctionne sur une base de 10 heures/jour, sur environ 50 heures/semaine, avec une nuit possible par semaine.
  L'accélérateur 4 MeV
 
L'accélérateur 4 MeV
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Réactions de production de neutrons  
Réactions de production de neutrons
 
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  Consultez le thème de recherche correspondant : les réactions nucléaires
 
     

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