Un séminaire animé par
Dr. Audric Husson
LP2I Bordeaux CNRS/IN2P3 et université de Bordeaux, France
intitulé
Utilisation des pièges à ions pour la spectrométrie de masse haute résolution et la purification de faisceaux d’ions radioactifs.
aura lieu
Vendredi, 25 mars à 10h30
Dans la salle du Conseil – service 322 du laboratoire PIIM (Campus St. Jerome)
Résumé : La connaissance de la structure du noyau atomique a connu de nombreux progrès grâce à l’étude des noyaux radioactifs produits auprès d’accélérateurs de particules. Que ce soit pour l’étude des noyaux exotiques ou pour l’étude des interactions fondamentales, l’accélérateur SPIRAL2 installé au GANIL (Grand Accélérateur National d’Ions Lourds) à Caen permettra dans les années à venir de produire des noyaux qui étaient jusqu’à présent inaccessibles. Ce dernier proposera une grande variété de noyaux exotiques – dont beaucoup seront produits pour la toute première fois – qui seront envoyés vers la nouvelle installation expérimentale DESIR pour réaliser des expériences à basse énergie qui détermineront leurs propriétés fondamentales telles que le mode de désintégration, la demi-vie, la masse, le rayon de charge et la forme.
Malheureusement, la production d’espèces radioactives est extrêmement peu sélective. En effet, alors que les nucléides les plus exotiques seront produits en quantités à peine détectables, ils seront accompagnés d’une grande quantité d’isotopes et de molécules de masse similaire mais de bien moindre intérêt. Cela pose non seulement un problème de radioprotection, mais une trop grande radioactivité due à ces éléments non désirés peut également endommager les équipements de détection et nuire à la qualité des mesures. Aujourd’hui, les techniques de séparation en masse à haute résolution sont devenues indispensables pour permettre la purification de ces faisceaux d’ions.
Parmi ces techniques, les pièges de Penning se sont imposés comme des outils de choix. Jusqu’à présent essentiellement dédiés à la mesure de masse des noyaux exotiques, ces pièges avec un pouvoir de résolution élevé sont maintenant utilisés pour la séparation des isotopes sur la plupart des installations de faisceaux radioactifs dans le monde.
Sans jamais entrer dans les détails théoriques de la physique nucléaire, je vous propose de découvrir comment la spectrométrie de masse haute résolution en physique nucléaire et l’utilisation des pièges de Penning a pu bénéficier à la purification des faisceaux d’ions radioactifs. En partant de l’exemple de la future installation DESIR au GANIL, je vous présenterai comment les techniques de piégeage d’ions permettent de séparer les différentes espèces ioniques avec un pouvoir de résolution pouvant atteindre 10^5. Enfin, au-delà de la purification des faisceaux d’ions radioactifs, je vous présenterai les techniques de mesure de masse récemment mises au point qui permettront dans les années à venir d’augmenter encore la résolution en masse de ces systèmes avec l’exemple de l’expérience PIPERADE.
Bio : Dr. A. Husson a soutenu sa thèse au CSNSM à Orsay sous la direction de David LUNNEY en travaillant sur une expérience dédiée à l’antimatière baptisée GBAR. Pendant sa thèse, il a travaillé sur des systèmes d’optique faisceau ainsi que sur des pièges à ions dédiés au refroidissement et l’accumulation d’antimatière (notamment d’antiprotons).Par la suite, il a rejoint en tant que postdoc, la collaboration PUMA dont l’objectif est de développer un piège à ions électromagnétique transportable afin de capturer, transporter puis utiliser des antiprotons comme sondes pour la matière nucléaire. C’est notamment pendant ce postdoctorat que il s’est familiarisé avec la physique nucléaire.Poursuivant dans le domaine du piégeage d’ions, il s’est tourné vers les techniques de séparation et de préparation des faisceaux d’ions radioactifs pour la physique nucléaire. Il travaille aujourd’hui pour un projet baptisé PIPERADE (le nom ne s’invente pas) dont l’objectif est d’adapter des techniques de mesure de masse haute résolution à la purification des faisceaux d’ions (sujet du séminaire).
La présentation sera précédée par un petit déjeuner d’accueil à 10h00. Tout le monde (même qui ne pourra pas assister au séminaire) est invité à partager un café avec l’orateur ainsi qu’avec les collègues du laboratoire.