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Essonne. ELYSE. Porquerolles - 5,6 et 7 octobre 2003. Conseil Régional d'Ile de France. ELYSE. CENTRE DE CINETIQUE RAPIDE. Photo lyse. Radio lyse. LASER - fs. ACCELERATEUR - ps. Centre d ’accueil d ’expériences de Chimie et Biologie. Thèmes de recherche.

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  1. Essonne ELYSE Porquerolles - 5,6 et 7 octobre 2003 Conseil Régional d'Ile de France

  2. ELYSE CENTRE DE CINETIQUE RAPIDE Photolyse Radiolyse LASER - fs ACCELERATEUR - ps Centre d ’accueil d ’expériences de Chimie et Biologie

  3. Thèmes de recherche -  propriétés des métaux ayant des valences inhabituelles • - propriétés dépendantes du noyau des agrégats métalliques • -  compétition entre solvatation/attachement de l’électron • -  radiolyse de solvants non aqueux • -  propriétés de l’électron solvaté dans différents solvants • -  dynamique de solvatation des anions • -  réactions radicalaires à haute température • -  cinétique des systèmes micro-hétérogènes (matériaux nanoporeux) • -  radiolyse des hydrocarbones • -  protonation d’espèces chimiques transitoires • -  chimie des polymères (polymérisation et dégradation) • -  transfert de charge et réactions radicalaires en biochimie • -  mécanismes radicalaires des médicaments

  4. Cahier des charges de l’accélérateur • Durée d ’impulsion  5 ps • Charge  1 nC • Energie de 4 à 9 MeV • Fréquence  50 Hz • Dispersion  2,5 % • diamètre sur cible  20 mm • faible courant d’obscurité : • Qmacro/Qlaser ~ 1%

  5. Quelques Dates • 1997 - 1er Comité de pilotage, choix: accélérateur photo-déclenché, achat du laser • 1998 - choix du pour réalisation de l ’accélérateur – installation laser • 1999 - choix de l ’entreprise ETPI pour la réalisation du bâtiment • 2000 - début des travaux de construction du 349 – création du • 2001: réception du bâtiment, déménagement accélérateur et laserau 349 • 2002 : premier faisceau – 9 MeV • 2003 : obtention 5 ps – 2 nC

  6. Schéma de l’accélérateur Production Des électrons transport accélération

  7. 1 m Diagnostics

  8. Implantation 2ème sous-sol Aires expérimentales K M A

  9. Salle accélérateur

  10. Spitfire 790 nm 0,8 mJ 950 Hz Amplificateur Ti : Sa PHOTOLYSE 90 fs Merlin 527 nm Laser Nd :YLF 1054 nm – 2 w Q-switch 9 mJ - 9 W 1 kHz 2 ps 790 nm 0,8 mJ 1 à 50 Hz 250 ps CCD ~ 15 m de transport femtoscope RADIOLYSE 790 nm Tripleur 266 nm 40 µJ – 2 ps 1 à 50 Hz Tsunami Millenia V Canon HF 532 nm Laser Nd :YVO4 1064 nm – 2 w continu 4,5 W Oscillateur Ti : Sa 790 nm 10 nJ – 90 fs 78,9 MHz ~ 3 m de transport ELYSE - LASER Quartz pilote 78,9 MHz HF - 3 GHz X 38 Schéma du laser

  11. Laser 790 nm – 90 fs 950 kHz – 800 µJ 790 nm - 2 ps 1 – 50 Hz – 800 µJ 266 nm - 2 ps 1- 50 Hz - 40 µJ Incidence normale 5 mm Spot laser

  12. Photocathode Cs2Te - r = 1% - F = 20 mm photocathode dans le Canon HF Substrat Cuivre Canon HF Section acc. Te = 20 nm Cs = 16 nm Chambre de préparation

  13. Chambre de Préparation Creuset Te et Cs CP sur accélérateur Four et microbalance

  14. Klystron – réseau HF 15MW 6 MW 0 - 6 MW

  15. 10 cm Canon HF et Section accélératrice F = 3 GHz canon section 4 cellules 1,5 cellules

  16. Transport des électrons Transport sous vide P = 3 x 10-9 mbar F = 6 cm, L = 5,5 m Aimants : Dipôles Quadrupôles Solénoïde Déflecteurs

  17. Historique accélérateur

  18. Historique Chambre de Préparation

  19. Photocourant – Courant d’obscurité Iobsc F = 10 Hz HF = 3 µs Laser = 2,7 µs Voie Directe 9 MeV Ea = 70 MV/m Qph = 5,8 nC Qobsc = 3,9 nC Qobsc/Qph = 67% Iph = 177 mA Iobsc = 3 mA Eaxe Iph laser VD VD1 / 50 W = 5,8 nC VD2

  20. Photocourant – Courant d’obscurité F = 10 Hz HF = 3 µs Laser = 2,7 µs Voie Déviée 2 9 MeV Ea = 70 MV/m Qph = 3,1 nC Qobsc = 0,1 nC Qobsc/Qph = 3% Iph = 60 mA Iobsc = 1 mA WCM VD / 50 W = 3,1 nC VD1 VD2

  21. Portrait de phase

  22. Energie-dispersion d’énergie

  23. Durée de vie Cs2Te

  24. Charge et énergie laser Limite de saturation

  25. Durée d’implusion - Cerenkov Voie directe Salle détection 6 ps Lumière cerenkov streak Voie déviée 2 faisceau radiateur saphir Qph = 1,7 nC 3,6 ps f = 2 mm

  26. Conclusions- Remerciements CAHIER DES CHARGES REMPLIRESTE A FAIRE • Durée d ’impulsion = 4 à 6 ps travailler la stabilité-reproductibilité • Charge = 2 nC explorer les fortes charges • Energie de 4 à 9 MeV demande pour énergie plus basse • Fréquence = 10 Hz passer à 25 Hz puis 50 Hz • Dispersion = 2,2 % • diamètre sur cible ~ 2 mm mesure précise : installation RTO (mesure émittance) • faible courant d’obscurité : de l’ordre de 3 % en VD2 PREMIERS UTILISATEURS : EN COURS Remerciements LCP :Remerciements LAL : F . Gobert – laser J. Rodier – M. Bernard – M. Omeich JP Larbre – opérateur F. Blot – JC Bourdon – MC Leproust P. Lepercq – B. Mouton -

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