Design, simulations and test of a Time-of-Flight spectrometer for mass measurement of exotic beams from SPIRAL1/SPIRAL2 and γ-ray spectroscopy of N=Z nuclei close to $^{100}$Sn

Résumé : La nouvelle génération d’installations nucléaires nécessite un renouveau technologique pour produire, accélérer, manipuler et analyser des noyaux exotiques. L’objectif principal de ce travail de thèse était de simuler, concevoir et tester un spectromètre de masse par temps de vol à multiréflexions (MR-ToF-MS) dédié à la séparation en masse et la mesure de masse rapide d’ions radioactifs auprès des installations S3 et DESIR de SPIRAL2. Ce dispositif pourrait séparer des noyaux isobares et fournir à SPIRAL2 des faisceaux très purs. De plus ses capacités de mesure de masse permettraient de déterminer très précisément l’énergie de liaison de certains noyaux exotiques ou super-lourds. Cet instrument a été simulé à l’aide du logiciel SIMION 8.1 et conçu en fonction de ces simulations. Les premiers tests hors-lignes ont été faits avec une source d’ions stable au LPC Caen. Ce travail de thèse comprend également la simulation et la conception d’un déflecteur électrostatique censé être utilisé avant ou après le MR-ToF-MS et n’introduisant que peu d’aberrations optiques pour ne pas gâcher les performances de ce dernier. Ce travail décrit aussi l’analyse et les résultats des premiers tests en ligne d’une source d’ions de type FEBIAD censée fournir des faisceaux radioactifs d’intensités compétitives aux installations SPIRAL1 et SPIRAL2. Enfin, nous décrivons l’analyse d’une expérience de physique nucléaire, ce qui inclue la calibration des différents détecteurs et la spectroscopie gamma de noyaux au voisinage du noyau doublement magique 100Sn.
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Thèse
Nuclear Experiment [nucl-ex]. Université de Caen Normandie, 2016. English
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Contributeur : Michel Lion <>
Soumis le : jeudi 16 février 2017 - 14:32:36
Dernière modification le : lundi 27 mars 2017 - 11:31:50
Document(s) archivé(s) le : mercredi 17 mai 2017 - 18:29:54

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Pierre Chauveau. Design, simulations and test of a Time-of-Flight spectrometer for mass measurement of exotic beams from SPIRAL1/SPIRAL2 and γ-ray spectroscopy of N=Z nuclei close to $^{100}$Sn. Nuclear Experiment [nucl-ex]. Université de Caen Normandie, 2016. English. <tel-01469429>

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