Transmission d’ions multichargés au travers de capillaires isolants

par Chun-Lin Zhou

Thèse de doctorat en Milieux dilués et optique fondamentale

Sous la direction de Amine Cassimi.

Soutenue en 2012

à Caen .


  • Résumé

    La dynamique de la transmission d’ions lents multichargés au travers de capillaires isolants a été étudiée à l’aide d’un faisceau d’ions Ar9+ d’une énergie de 27 keV. L’évolution temporelle de cette transmission dans des capillaires coniques a été mesurée pour un faisceau d’une intensité de l’ordre de 10 pA. Un modèle de distribution de charge en îlots est proposé pour expliquer cette évolution. Il s’agit de la première utilisation de capillaires coniques dont la forme semble être la meilleure pour produire des micro-faisceaux de forte intensité. A plus haute énergie, quelques MeV/u, les processus mis en jeu lors de la transmission d’ions par des capillaires de verre ont été étudiés dans le cas du 129Xe19+ à 71 MeV et du 78Kr 10+ à 26. 5 MeV. Les images, annulaire pour les capillaires coniques et halo dans le cas des capillaires étirés, obtenues sur le détecteur sensible en position (PSD) sont attribuées à une diffusion aux petits angles des ions sur les parois. De plus, grâce à la structure en temps du faisceau pulsé à 10 Mhz, la perte d’énergie subie par les ions lors de leur passage dans le capillaire a été déterminée par une mesure de temps de vol.

  • Titre traduit

    Highly charged ions transmission through insulating capillaries


  • Résumé

    For the purpose of revealing the features of the dynamic evolution of the slow highly charged ions transmission through the capillary, 27 keV Ar 9+ions were injected into individual glass capillaries. The time evolution of insulating conical shaped capillary guiding is observed in details at an injected intensity of ~10 pA and a scenario including several charge patches is introduced for explaining the dynamical evolution. This is the first report on conical capillaries which might be a good shape for high intensity micro-beams. In the MeV energy range, the experiment was performed for 71 MeV 129Xe19+ and 26. 5 MeV 78Kr 10+ to reveal the physics mechanism of fast HCIs transmission through glass capillary. The obtained ’doughnut’ shape images on the PSD for the conical capillary and the halo structure for the tapered capillary are attributed to small angle Rutherford scattering. Furthermore, energy loss is revealed by time of flight spectra, taking the advantage of the 10 MHz pulsed incident beam.

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  • Détails : 1 vol. (118 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.105-109

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