Utilisation de faisceaux d'électrons pour la production des noyaux radioactifs par photo-fission

Abstract

L'IPN d'Orsay a décidé de construire un accélérateur linéaire d'électrons afin de produire un faisceau d'électrons d'énergie de 50 MeV et d'intensité moyenne de 0.01 mA. C'est le projet ALTO (Accélérateur Linéaire auprès de Tandem d'Orsay). Ce projet sera dédié à la production des noyaux radioactifs par photo-fission. Le thème central de cette thèse est l'étude de la faisceaulogie de cet accélérateur et des lignes de transport associées. La première partie présente l'étude effectuée sur l'injecteur. Les simulations faites à l'aide du code de calcul PARMELA, ont permis l'optimisation des caractéristiques du pré-groupeur (déphasage HF, champ crête accélérateur,.) afin d'obtenir un bon groupement à l'entrée du groupeur et à l'entrée de la section accélératrice en fonction de la distance que les sépare. La deuxième partie de cette thèse a porté sur les mesures de l'émittance transverse du faisceau à la sortie du groupeur. La méthode choisie est celle de trois gradients et le système optique utilisé est un solénoïde. Les résultats obtenus s'avèrent en bon accord avec des mesures antérieures. Enfin un calcul de la ligne optique a été réalisé afin d'optimiser le transport du faisceau jusqu'à la cible PARRNe sans dégrader ses caractéristiques. Les codes de calcul utilisés sont BETA et TRACE-WIN.The IPN of Orsay decided to build a linear accelerator in order to produce an electron beam of 50 MeV energy and of 0.01 mA average intensity. It is the ALTO project (Linear Accelerator near the Tandem of Orsay). This project will be dedicated to the production of the radioactive ions using the photo-fission process. The central topic of this thesis is the study of the beam dynamics of the ALTO facility. The first part presents studies concerning the injector. The simulations made with the simulation code PARMELA allowed the optimization of the characteristics of pre-buncher (dephasing HF, accelerating field peak..) to obtain a good bunching factor at the entrance of the buncher and at the entrance of the accelerating section according to the distance separating the two systems. The second part of this thesis is related to measurements of transverse emittance of the beam at the buncher exit. The three gradients method has been selected and the optical system used is a solenoid. The results obtained are in good agreement with former measurements. Finally a calculation of the beam line was carried out to optimize the transport of the beam to the PARRNe target without degrading its characteristics. The calculation codes that have been used are BETA and TRACE-WIN.STRASBOURG-Bib.Central Recherche (674822133) / SudocORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF