SjoerdRoorda

Le laboratoire des faisceaux d'ions de l'Université de Montréal (qui porte le nom Laboratoire René J.A.Lévesque, après un illustre physicien et directeur du département) situé au campus de l'Université de Montréal hérbe deux accélérateurs tandem. Voir la description ci-dessous pour plus de détails sur les sources de rayonnement associés. Voir aussi : http://www.lps.umontreal.ca/ion/index.html

1.7 MV Tandetron

Louis Godbout fait des ajustements au Tandetron 1.7 MV (photo F. Busque)

Le Tandetron 1.7 MV (voir photo à droit) fourni des faisceaux ioniques avec une énergie entre 0.2 et 5 MeV, souvent des ions d'He (pour RBS ou canalisation) ou n'importe quel autre ion (sauf les autres gaz nobles) pour l'implantation ionique. L'Éplucheur est muni d'une recirculateur pour optimiser le courant d'ion accélérées. Deux lignes de faiseau sont opérationnels:

• -30 degrees: Une ligne pour analyse par faisceaux ioniques. Deux apertures (la première, ajustable, immédiatement après l'aimant, et la deuxième, non-ajustable, à l'entrée de la chambre d'analyse) font de sorte qu'un faisceau de petite divergence entre la chambre approprié pour la spectrometrie de retrodiffusion au Rutherford (RBS), canalisation, ou détection de recules élasticques (ERD). Trois détecteurs d'état solide à barrière de surface sont utilisés: un pour RBS, un pour RBS à angle rasante qui donne une meilleure résolution de profondeur, et un pour ERD. Le detecteur ERD nécessite une feuille mince pour arrêter les ions lourdes.
• +15 degrees: Une ligne pour implantation ionique. Les ions passent par un système de balayage électrostatique verticale et horizontale, puis par un déflecteur de quelques degrés, pour assurer que uniquement un faisceau bien uniforme irradie les cibles. La chambre est fait en trois parties: d'abord une aperture carrée et remplacable pour définir le zone irradié. Des apertures entre 5 x 5 et 25 x 25 mm² peuvent être choisis. Ensuite un porte-échantillon de Cu de 2x2x4 pouces qui permet un chauffage ou refroidissement et peut être tourné ou déplacé verticalement. Quelques grandes fenêtres permettent d'observer les échantillons pendant l'irradiation. Le troisième élément de la chambre est un coup Faraday qui sert à mesurer le courant de faisceau.

6 MV Tandem

Pierre Bérichon and John Brebner marchent autour du Tandem 6 MV

Le Tandem 6MV est le tout premier accélérateur du principe tandem construit, et porte le numéro de série EN-1. (Bientôt ici: un large fichier sur l'histoire intéressant des accélérateurs électrostatiques.) Des nombreux pièces majeures ont été remplacées et modernisées: l'injecteur moderne à deux sources ioniques à 90 degrees a été construite par HVEE et est controlée par ordinateur. Le courroie "van de Graaff" a été remplacé par un système Pelletron de NEC. Les anciens tubes ont été remplacées par des tubes modernes à champ incliné et le Tandem est muni d'un recirculateur du gaz de stripper ("éplucheur") fait sur mesure. L'électroaimant d'analyse de 90 degrées est stabilisé par un système NMR et l'aimant d'aiguillage envoie le faisceau dans une des lignes suivantes:

• -30 degrees : Activation en surface. Le faisceau passe par un valve rapide (qui se ferme qu'en cas d'urgence) vers un station dans le "casemate" dont le but est de blinder les neutrons. Au bout de la ligne, les ions passent par une feuille mince dans l'air libre. Cette ligne de faisceau est utilisée par ANS Technologies pour des mesures ultra-sensible d'usure.
• -15 degrees : Elastic recoil detection (ERD) with dE/E gas ionization counters. By measuring both dE and E_tot, for each individual forward scattered recoil, one can determine its mass. The total energy spectrum, mass separated, can then be used to extract a depth profile. The advantage of a dE/E system is its very high solid angle but it comes at the price of a reduced depth resolution.
• 0 degrees: A triple-purpose beam line. The first chamber is used for RBS (in case the Tandetron is not available), the next station allows a small number of ions to be deflected into a detector-testing setup used for the calibration and anlysis of Medipix and Timepix position sensitive particle detectors. (These detectors are developed for particle physics applications.) The end of the beam line has a rotating beam-stop holder which, when equipped with a thin Li foil, can act as a neutron source. The energy of the neutrons thus produced can be controlled and the resulting mono-energetic neutron beams can be used to test detectors for research into dark matter.
• +15 degrees: A beam line for hydrogen profiling by N-15 resonance.
• +30 degrees. A beam line for ion implantation (nearly the same description as the implantation line at the Tandetron). An electrostatic raster scanner assures that only a well raster scanned beam hits the target. The target chamber consists three elements. First, a replaceable square aperture which defines the irradiated area. Apertures from 0.5 to 0.5 cm² to 2x2 inch² can be mounted. Second, the target holder is a 2x2x4 inch Cu block which can be heated (to 300 C), cooled (filled with liquid nitrogen), rotated, or displaced vertically. Large windows allows the user to inspect the sample during implantation. The third element is a Faraday cup, used to measure the ion beam current.
• +45 degrees. A beam line used for ERD with Time-of-Flight (TOF).