Master Project Ions radioactifs Feuille de Route générale - Pierre et Fadi IPN Orsay, 26/06/2017 - IN2P3
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Master Project Ions radioactifs
Feuille de Route générale
Pierre et Fadi
IPN Orsay, 26/06/2017
Bienvenue!
• Programme
10h Intro - Jean Luc Biarrotte 15+5'
10h20 Feuille de route générale - Pierre Delahaye et Fadi Ibrahim 25 +15
11h00 Plateformes: ALTO & lasers - Matthieu Lebois
11h15 Plateformes: SPIRAL 1 - Mickaël Dubois / Pascal Jardin
11h30 Plateformes: S3-LEB & laser - Nathalie Lecesne
11h45 Cibles ISOL - Maher Cheick Mahmed
12h00 Faisceaux moléculaires - Brigitte Roussière
12h15 Ensembles cible-source - Pascal Jardin
12h30 Dejeuner
13h45 Charge breeding - Julien Angot et Laurent Maunoury
14h15 Piégeage et manipulation de faisceaux radioactifs - Xavier Fléchard/ Pierre
14h30 Transport faisceaux - Francis Osswald
14h45 ENSAR 2 et collaborations internationales - Yorick Blumenfeld / Fadi
15h Pause café
15h15 Discussion feuille de route – tous
16h fin de la réunion
Bienvenue!
• Programme
10h Intro - Jean Luc Biarrotte 15+5'
10h20 Feuille de route générale - Pierre Delahaye et Fadi Ibrahim 25 +15
11h00 Plateformes: ALTO & lasers - Matthieu Lebois
11h15 Plateformes: SPIRAL 1 - Mickaël Dubois / Pascal Jardin
11h30 Plateformes: S3-LEB & laser - Nathalie Lecesne
11h45 Cibles ISOL - Maher Cheick Mahmed
12h00 Faisceaux moléculaires - Brigitte Roussière
12h15 Ensembles cible-source - Pascal Jardin
12h30 Dejeuner
13h45 Charge breeding - Julien Angot et Laurent Maunoury
14h15 Piégeage et manipulation de faisceaux radioactifs - Xavier Fléchard/ Pierre
14h30 Transport faisceaux - Francis Osswald
14h45 ENSAR 2 et collaborations internationales - Yorick Blumenfeld / Fadi
15h Pause café
15h15 Discussion feuille de route – tous
16h fin de la réunion
Au menu… • Démarche suivie pour l’ébauche de la feuille de route • Philosophie: choix des priorités • Installations – points forts • Installations – points à consolider • Synergies identifiées • Stratégie – feuille de route
Démarche
Réunion du 3 Mars et 19 Juillet
• Identification des thèmes de R&D et des acteurs de la R&D
– R&D faisceaux radioactifs: ECS, Cibles, Faisceaux moléculaires, ionisation laser, manipulation
dans les pièges, transport faisceaux, charge breeding, activités collaboratives
Découpage en lignes validé
Cibles ISOL R&D cibles ISOL Ucx Maher Cheikh Mhamed (IPNO)
Faisceaux moléculaires R&D fluoration Ln Alto Brigitte Roussière (IPNO)
Sources radioactives - sources laser R&D ionisation resonante laser Nathalie Lecesne (GANIL)
Sources radioactives - autres sources R&D ionisation sources Febiad, ECR, surface Pascal Jardin (GANIL)
Faisceaux radioactifs – booster charge R&D charge breeding ECRIS Julien Angot (LPSC)
Faisceaux radioactifs - manipulation R&D refroidissement, ralentissement (hors Trap -> Fanny) Xavier Fléchard (LPC Caen)
NuPNET - EMILIE (FP7) R&D sources ECRIS, EBIS, charge breeders (NuPNET) Pierre Delahaye (GANIL)
ENSAR2 - EURISOL JRA (H2020) ICBT (breeding EBIS, GANIL), Beamlab (cibles ISOL, IPNO) Pierre Delahaye (GANIL)
PROTO focalisation (CONTRAT) R&D proto focalisation electrostatique avec Sigmaphi Francis Osswald (IPHC)
• Identification des synergies possibles
– Réunions intermédiaires:
• ECS / Cibles IPNO + GANIL
• Ligne de grande acceptance: IPHC+IPNO+CENBG+GANIL
• Fonctionnement du MP
– Réunions régulières
• 2 réunions par ans
• Réunions thématiques 1/ an et au besoin
– Ambitions, projets, liste de priorités, feuille de route
• Voir transparents suivants
Philosophie: choix des priorités
• Constat: une communauté attachée à ses installations, et qui a besoin d’un projet
collectif basé sur le développement des installations et de la physique qu’on y
réalise
• ALTO
• SPIRAL 1 upgrade
• S3 – LEB
• En priorité une R&D
– Permettant de mettre à profit les potentialités de ces installations
• Privilégier les développements donnant des bénéfices rapides, succès d’étape, bénéficiant aux expériences de
physique
– Retour à un réalisme de terrain
– Besoin de réaliser rapidement le potentiel des installations pour la physique
• EXPLOITER rapidement PLUTÔT QUE CONSTRUIRE ENCORE
– Permettant d’acquérir une expérience utile à un futur projet d’installation fédératrice (tel que la
phase 2 de SPIRAL 2)
• Favoriser les développements sur les installations existantes, ouvrant des perspectives à plus long termes
– Ex: développements de cibles source à ALTO pour la R&D SPIRAL 2
– Ex: développements innovants qui pourraient ouvrir de nouvelles avenues pour notre communauté
• Mais aussi une R&D qui permette de préserver les acquis de la R&D phase 2 de
SPIRAL 2
– Ex: qualification du prototype de ligne grande acceptance
– Ex: utilisation du RFQ SHIRAC et HRS dans DESIR
Notre projet collectif ne peut s’appuyer que sur:
- Des objectifs scientifiques clairs et motivés
- Des techniques innovantes sur lesquelles notre communauté est capable
de montrer un leadership
Installations – points fort
• Complémentarité!
– Noyaux accessibles
• fragmentation du projectile et de la cible à SPIRAL 1
• Réactions de fusion à S3
• Fission à ALTO
– Techniques
• ISOL à SPIRAL 1 & ALTO avec des cibles spécifiques
– ions lourds à SPIRAL
– Photons à ALTO
• En vol puis cellule gazeuse à S3
• Installations uniques
– En termes de rendements, ou de combinaison de techniques, bénéficiant d’équipement
innovants
• Ex combinaisons de techniques
– ISOL et fragmentation d’ions lourds à SPIRAL – unique!
– Photofission à ALTO – unique! Rq: ARIEL ~2021
– Fusion – évaporation et cellule gazeuse – unique!
– Plus value de ALTO pour une nouvelle phase 2
• Actuellement en situation critique du fait des ressources
• Action volontaire nécessaire pour réaliser le potentiel pour la physique
S3-LEB @ SPIRAL2
(Gas cell studies, (mr-TOF-ms, laser system, (narrow band-width laser
laser system) (Gas cell) infractructure, safety) pre-studies at MARA)
(RFQs)
Neutralisation and resonant laser ionisation
towards Multi Purpose Room - Identification/detection
10-9 mbar
in-gas-cell
MR ToF MS
Ionization
l2
(m/Dm ~ 105)
(low resolution) in-gas-jet
l1
l1,2 Ionization
(medium resolution)
bender
Two lasers systems:
TiSa and dye
E~0.1 MeV/u
Pulse up
from (~ 3 kV) 10-5 mbar
S3
EVRs
Neutralized EVRs
Photoions
S-shape RFQ RFQ
gas cell Few 10-2 to few mbar buncher He : 10-2 - 10-3 mbar
diff. pumping QMF
mRFQ (m/Dm ~ 100)
10-4 - 10-2 mbar 10-7 - 10-5 mbar
towards DESIR
200 - 500 mbar Ar
Remember talks of G. Neyens and A. Drouart
SPIRAL 1 upgrade
Enlarging the number of elements with new sources and new targets
SPIRAL 1 Upgrade
ISOLDE VADIS (FEBIAD source)
Already 7 new elements
1+ beams from metallic
elements with Tfusion
Identification
Parrne mass station
separator
TETRA
(existing)
TAS
(existing)
MLL Trap BEDO
(project) POLAREX (existing)
Mass (project)
Tandem LINO
measurements LTNO (project)
(3He/4He)
Laser-Induced nuclear
orientation (µ,Q, Jp)Complémentarité des installations
Photofission à ALTO
SPIRAL 1
Fusion à S3
CIME: jusqu’à 20 AMeVInstallations – points à consolider
• ALTO: manque critique de ressources
– Opération
– R&D
– Valoriser l’installation pour la physique
• TGIR GANIL: visibilité de la R&D et réappropriation des axes de R&D de
l’installation nationale
– Visibilité nettement améliorée depuis la mise en place des nouveaux MP
– Réappropriation de la communauté de son installation nationale peut néanmoins
parfois sembler nécessaire
• Favoriser les échanges/ la mobilité ingénieurs / physiciens entre labos et TGIR
• Etablissement de la stratégie GANIL – SPIRAL 2 doit être discutée au sein de la
communauté
– Transparence des discussions et des décisions stratégiques
– Servir le plus grand nombre pour des projets ambitieux et fédérateursSynergies
Voir CR réunion 3 Mars 2017
• GANIL/ IPNO/CENBG
– ECS de fusion évaporation à ALTO et SPIRAL1 Beamlab
• IPNO/GANIL
– Réflexion commune sur des ECS optimisés
– FEBIAD pour SPIRAL & ALTO
Beamlab
– Faisceaux moléculaires
– Développement conjoint de cibles / catcher nanotubes de carbone
– Source laser:
• Système d’asservissement laser
• Développement croisé des schémas d’ionisation laser
• LPC Caen / IPN / CSNSM / CENBG
– Développements de la RF des RFQ coolers
– Modélisation de l’interaction ion-atome
• LPSC / GANIL
– Test du booster SPIRAL 1 au LPSC a eu lieu en 2015. Suite de collaboration à imaginer.
Exploration de la source EBIS au GANIL dans le cadre de ENSAR 2. Revue souhaitable.
• IPHC/IPNO/CENBG/GANIL
– Validation du prototype de ligne grande acceptance avec émittance mètre dédiéSynergies
Voir CR réunion 3 Mars 2017
• Mutualisation des resources, optimisation des efforts
– Embauche d’un physicien des matériaux à GANIL pour le développement de cibles de
fusion-évaporation et ISOL, en collaboration avec IPNO, et dans le cadre de Beamlab
– Etude de la fluoration à l’IPNO pourrait être partiellement soutenue par une
participation de physiciens et ingénieurs GANIL
– Qualification des performances du prototype de ligne de grande acceptance développé
à l’IPHC pourrait être fait en collaboration avec le CENBG, l’IPN et le GANILStratégie – feuille de route
• R&D Ions radioactifs:
– Renforcement des installations existantes
• Demande de consolidation de ALTO
• Favorisation de la R&D bénéficiant rapidement à nos installations
– Ex: nouvelles cibles à SPIRAL 1
– Ex: Fluoration à ALTO
– Ex: Narrow band laser à S3 LEB
• Exploitation des synergies
– Ex: fusion évaporation, faisceaux moléculaires, FEBIAD, à ALTO et SPIRAL 1, Lasers à ALTO et S3-LEB
– Création d’un réseau d’entraide au sein de la communauté
• Favorisation de l’émergence d’un projet collectif d’installation fédératrice
– Fonctionnement du MP
• 2 réunions générales par an
– Déterminer les priorités de R&D pour l’année à venir
– Suivi des projets et entraide
– Faire émerger les projets, synergies qui profiteront à nos installations
– Décider éventuellement de l’évolution des lignes projet
• Réunions thématiques sur les lignes projet
– 1 réunion par an, plus si nécessaire
– Suivi des projets, émergence de projets novateurs, exploitation des synergies
Cette feuille de route bénéficierait d’une stratégie claire concernant nos installations
• Discussions physique de basse énergie, superlourds etc donnent un input complémentaire indispensable
•Nécessité d’intégrer le CEA
1 GDR comme plateforme de discussion?
Notre communauté doit se prononcer rapidement sur ses priorités pour l’établissement d’une stratégieDemandes d’AP
item objectif de la R&D Montant partenaires RH (h*m) Période
Cibles ISOL (M. Cheikh Mahmed)
Optimiser le taux de production et minimiser les IPNO : MCM+Postdoc
Cible courte UCx ALTO déchets radioactifs 5 k€/an MP IPNO (M. Cheikh Mhamed) beamlab+IN2P3, % 2018-2019
Optimiser la thermique des cibles UCx pour améliorer IPNO : MCM+Postdoc
Thermique le relâchement 10k€ MP pour le C&C Banc thermique ** IPNO (M. Cheikh Mhamed) beamlab+IN2P3, % 2018
IPNO, GANIL : à définir selon
Cible micro-nanostructure Optimiser le relâchement ?k€ MP IPNO (B. Roussière), GANIL projet
Optimiser les cibles de production pour le relâchement GANIL : 2 ans Post-doc
Cible minces et la production. Cible Nb SPI1 GANIL : 10k€ Beamlab GANIL beamlab 2018-2019
R&D faisceaux moléculaires (fluoration et autre, B. Roussière)
Production de faisceaux moléculaires pour améliorer Demande 2018: 28k€ MP(ECS 15k€ - consommables 5k€ IPNO (B. Roussière), , CNEA-TANDAR
Sulfuration et Fluoration à ALTO l'efficacité de relâche et la pureté - Contrôle commande 3k€ - missions 5k€) (Argentine), INRNE(Bulgarie), GANIL Renfort demandé ALTO 2018-2020
3 h*m (Pierre 1h*m 2h*m
Faisceaux d'intérêt astrophysique à Production de faisceaux moléculaires d'intérêt pour Fonds beamlab 2018- 2019: 10k€ pour consommables GANIL (P. Delahaye), IPN Orsay, Beamlab postdoc Beamlab 1
SPIRAL (AlF, SH, PH) l'astrophysique nucléaire à SPIRAL permettant l'injection de gaz dans l'ECS FEBIAD collaboration h*mGPI?) 2018-2019
Faisceaux moléculaires ECS court Adaptation de la méthode de production de faisceaux
temps de vie à SPIRAL moléculaires à l’ECS FEBIAD court temps de vie SPIRAL Demande 2019: 5k€ MP GANIL (P. Jardin), IPN Orsay ? 2019-2020
R&D ionisation résonante laser (N. Lecesne)
entretien et consommables pour dvt nouveaux
RIALTO Lasers Alto faisceaux 10k¨€ MP IPNO 2018
Ionisation résonante à S3-LEB demande S3 LEB fin de construction de la LEB 30k€ MP S3 LEB/an 2018-2020
R&D ECS (sources FEBIAD, ECR, IS, P. Jardin)
Production noyaux alcalins court temps de vie par GANIL : 6 h.mois PhD, 3 h.m
ECS SIS court temps de vie fusion-évaporation 25k€ TGIR 2017 (fait) GANIL (P. Jardin), CENBG permanent 2017-2018
Test pour mesure de sections efficaces de production IPNO () GANIL : 0.5 hm BE, 1
avec ALTO IPNO:15k€ MP GANIL 5 TGIR IPNO (M. MacCormick), CENBG, GANIL hm GPI (perm+PhD) 2018-2019
IPNO : 2hm MCM + 6hm
Postdoc beamlab + 4hm
FEBIAD Optimisation des performances de la source IRENA IPNO: 25 k€ MP IPNO (M. Cheikh Mhamed) CDD IR IN2P3 2019
Optimisation des paramètres de fonctionnement des IPNO : 2hm MCM+ 6hm
tubes de transfert IPNO : 10 k€ MP IPNO (M. Cheikh Mhamed) CDD IR IN2P3 2019
Nouveau design pour amélioration des performances GANIL : 2hm PJ+4 hm PhD+
FEBIAD 10k€ MP + 10k€ TGIR GANIL (P. Jardin), IPNO 8h.m PhD+4hm BE/GFM 2017-2019
Couplage upgrade FEBIAD à cible fus-évap pour GANIL : 4hm BE/GFM , 4hm
production RIB métalliques court temps de vie. GANIL : 20k€ TGIR GANIL (P. Jardin) CENBG permanent +0.5.PhD 2018-2020
IPNO : 2hm MCM+ 12 hm
Nouvel ECS Développement de nouveaux faisceaux à ALTO 15k€ MP IPNO (M. Cheikh Mhamed) CDD IR IN2P3 2018
R&D charge breeding ECRIS (J. Angot)
Nouvelle configuration magnétique 85k€ (contrat SPES) 7k€ MP frais de maintenance
Phoenix Tests au LPSC avec une chambre plus grande (pompage et électronique) 1k€ missions LPSC(J. Angot) 2018-2019
Mesure des temps de confinement et GANIL: 24hm (PhD student)
de charge breeding Tests sur SPIRAL dans le cadre de la thèse de A. Analuru GANIL: 10k€ TGIR GANIL (L. Maunoury) 12hm permanents 2018-2019
R&D refroidissement, piégeage (X. Fléchard)
Dévelopement RFQs S3-LEB demande S3 LEB fin de construction de la LEB 30k€ MP S3 LEB/an LPC Caen, GANIL, IPNO 2018-2020
R&D transport faisceaux radioactifs (F. Osswald)
Test prototype ligne grande 2.5k€ consommables 3.6k€ missions, renouvelable sur 3
acceptance Test du prototype à l'IPHC, puis GANIL, CENBG et IPNO ans IPHC(F. Osswald), IPNO, CENBG, GANIL 2018-2020
Total 2018 97k€ MP + 45k€ TGIR 2 ans CDD IR ALTOVous pouvez aussi lire
