ISOLDE passe à la vitesse supérieure

Le projet ISOLDE haute intensité haute énergie (HIE ISOLDE), une amélioration importante de l’installation ISOLDE, a été approuvé à la réunion de décembre de la Commission de la recherche. Grâce à un nouvel accélérateur linéaire supraconducteur et à une installation de cible améliorée, HIE-ISOLDE pourra fournir aux expériences des faisceaux d’énergie et d’intensité plus élevées. De nouvelles perspectives s’ouvriront pour la physique nucléaire auprès des faisceaux d’ions radioactifs au CERN.
 

Vue de l’expérience Miniball, dans l’installation d’ISOLDE.

Depuis 1967, l’installation ISOLDE assure la production de faisceaux d’ions radioactifs très divers pour de nombreuses expériences différentes dans le domaine de la physique atomique et nucléaire, de la physique du solide, des sciences de la vie et de la science des matériaux. Des protons de l’injecteur du PS (le PSB) viennent frapper les cibles d’ISOLDE et produisent des éléments radioactifs, qui sont ensuite ionisés, séparés selon leur masse et livrés aux expériences.

Au fil des années, les expériences menées à ISOLDE ont produit de nombreux résultats intéressants dans différents domaines, par exemple des études sur les formes nucléaires ou des mesures précises de la violation de parité, et ont apporté des contributions importantes à la compréhension de la formation d’éléments lourds dans les processus stellaires explosifs. « Cela a été possible grâce à plusieurs améliorations de l’installation année après année, souligne Alexander Herlert, coordinateur pour la physique d’ISOLDE. L’une des principales améliorations a été la mise en place de REX-ISOLDE, qui, une fois les faisceaux produits, assure la formation de paquets, la surionisation et l’accélération. » En 2007, un nouveau refroidisseur et groupeur d’ions quadripôle radiofréquence a permis d’améliorer l’émittance et la structure temporelle des faisceaux.

La Commission de la recherche vient d’approuver une amélioration encore plus importante, qui permettra de faire passer l’énergie du faisceau de 3 MeV/nucléon à 10 MeV /nucléon, ce qui devrait accroître de façon significative l’intensité des faisceaux radioactifs. «Avec les énergies dons nous disposions précédemment, nous pouvions étudier les propriétés nucléaires au moyen de l’excitation coulombienne. Grâce à cette technique, l’expérience MINIBALL a produit beaucoup de résultats importants ces sept ou huit dernières années, explique Yorick Blumenfeld, porte-parole de la Collaboration ISOLDE. Avec HIE-ISOLDE, nous pourrons étudier les réactions de transfert, dans lesquelles un ou plusieurs nucléons sont transférés entre le projectile et la cible. Cela ouvrira de nouvelles perspectives pour la compréhension de la structure nucléaire pour l'ensemble du diagramme des nucléides. HIE-ISOLDE sera la seule installation à post-accélérer des éléments aussi lourds que le radon.»

ISOLDE regroupe actuellement environ 500 utilisateurs. Le financement pour la nouvelle installation viendra à la fois du CERN et d’organismes de financement externes. Le coût de l’amélioration est estimé à environ 36 millions de CHF. La nouvelle installation, sous la supervision du chef de projet Yacine Kadi, devrait être disponible pour les expériences en 2014.

 

Le saviez-vous ?

Les expériences sur les faisceaux d’ions radioactifs menées au CERN ont développé et utilisé de nombreuses techniques d’avant-garde. L’une d’elles est l’application des lasers pour la production de faisceaux et la spectroscopie des isotopes. Dans le premier cas, le réglage précis de la longueur d’ondes du laser permet une ionisation très sélective d’un élément spécifique, et ainsi la production de faisceaux purs. Cette caractéristique est très importante pour les études de précision de la structure du noyau.

La spectroscopie laser a été largement utilisée à ISOLDE pour l’étude des propriétés de l’état fondamental, telles que le spin nucléaire et les rayons de charge.

 



Lisez plus sur ISOLDE dans le CERN Courier.
Pour des informations techniques sur HIE-ISOLDE, visitez les pages web du projet.

par CERN Bulletin