Pfeiffer Vacuum remporte un contrat auprès de l’Université de Technologie de Darmstadt pour la fourniture d’une installation à faisceau d’ions DREEBIT

10/12/2020

  • Mesure des rayons atomiques par spectroscopie laser
  • DREEBIT GmbH, filiale implantée à Dresde, fournit l’installation à faisceau d’ions requis
  • Une installation vide innovante

Pfeiffer Vacuum a remporté un important contrat auprès de l’Université de Technologie de Darmstadt pour la fourniture d’une installation à faisceau d’ions de DREEBIT qui sera utilisée dans son Institut de Physique Nucléaire. Les chercheurs du groupe de travail LaserSpHERe de l’Université de Technologie de Darmstadt y mènent des expériences pointues au carrefour de la physique atomique, nucléaire et des particules. La recherche se concentre sur la spectroscopie laser d’ ions hautement chargés et d’isotopes exotiques à courte durée de vie.

La construction de l’ installation de recherche à grande échelle,COALA (« Appareil colinéaire pour la spectroscopie laser et la physique appliquée »), a commencé fin 2014 à l’Institut de physique nucléaire de l’université de technologie de Darmstadt, où l’installation à faisceau d’ions sera employée. Pour l’experience, la source d’ions de type EBIS-A utilisée pour l’expérience produira des ions d’éléments chimiques légers électriquement chargés qui seront couplés dans la ligne de faisceau de l’appareil COALA. Un vide poussé et propre est indispensable pour permettre aux particules de se déplacer aussi librement que possible dans les lignes de faisceau. Pour maintenir une pression aussi basse, un système à vide extrêmement performant et fiable est nécessaire. Cela vaut d’autant plus pour la nouvelle source d’ions, puisqu’ils y restent beaucoup plus longtemps. Tousles composantsvide proviennent du groupe Pfeiffer Vacuum.

Chaque élément émet et absorbe la lumière de certaines longueurs d’onde définies très précisément, qui sont perçues comme une couleur par l’oeil humain. Cette propriété est également l’explication des couleurs des feux d’artifice. La couleur dépend de l’élément chimique et de la charge de l’atome. La mesure très précise de la longueur d’onde ne donne pas que des informations sur l’élément chimique et sa charge, elle permet également de déterminer la taille du noyau atomique par l’intermediaire de comparaisons avec des calculs théoriques tres précis.

Le professeur Wilfried Nörtershäuser, responsable du groupe de travail à l’UT de Darmstadt, explique les avantages techniques du faisceau COALA : « Jusqu’à présent, la mesure par spectroscopie des rayons atomiques n’a été effectuée que sur des systèmes de type hydrogène avec un seul électron, car la théorie n’est suffisamment précise que dans ce cas. Mais au niveau expérimental, ces systèmes atomiques simples présentent un inconvénient dans la mesure où les longueurs d’onde à utiliser se situent loin dans la gamme des ultraviolets du spectre optique et sont donc difficilement accessibles avec les systèmes laser actuels. En revanche, des efforts prometteurs sont actuellement déployés pour atteindre la précision requise avec des systèmes plus complexes de type hélium à deux électrons. Leurs longueurs d’onde sont beaucoup plus accessibles pour les systèmes laser ; ainsi à l’avenir les rayons des noyaux atomiques de l’Hélium à l’Azote pourront être déterminés avec beaucoup plus de précision qu’il n’est possible de le faire actuellement. L’appareil COALA fournira les conditions idéales pour cela une fois que l’installation à faisceau d’ions DREEBIT sera installée avec la source d’ions EBIS-A. »

Depuis la création de DREEBIT GmbH en 2006, la division Technologie des faisceaux d’ions a développé et commercialisé différents types de sources d’ions telles que EBIS et ECRIS, qui sont principalement utilisées dans les accélérateurs de particules pour la recherche et les applications médicales comme la thérapie par faisceaux d’ions. DREEBIT GmbH, qui fait partie du groupe Pfeiffer Vacuum depuis 2017, se concentre sur le développement de systèmes et de services spécifiques liés à la technologie du vide. Actuellement, la filiale emploie environ 70 personnes sur les sites de Dresde et de Großröhrsdorf.

Le projet de recherche est soutenu par la Fondation allemande pour la Recherche (DFG) au travers du Centre de Recherche Collaboratif SFB 1245.

installation à faisceau d’ions DREEBIT pour la génération de particules chargées dans le cadre de l’expérience
installation à faisceau d’ions DREEBIT pour la génération de particules chargées dans le cadre de l’expérience


schéma de la ligne de faisceau COALA (« Appareil colinéaire pour la spectroscopie laser et la physique appliquée »)

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