VOL.1 PHYSIQUE NUCLEAIRE - IAEA

Les progrès réalisés depuis quelques années en
matière d'optique ionique (programmes de calculs
de trajectoires el réalisation de configurations de
champs magnétiques complexes) permettent désormais
de s'orienter vers la réalisation de systèmes
d'éléments qui donneront un angle solide, une
résolution et une dispersion en énergie améliorées
en corrigeant les aberrations cinémaliques par des
éléments multipolaires.
Il faut citer à cet égard le Q3D (un quadrupole el
trois dlpoles) qui donne actuellement les meilleures
résolutions en énergie.
L'évolution des caractéristiques des spectromètres
est résumée dans le tableau ci-dessous.
Spectrographe
Browne-
Buechner
Split-pole
03D
f.)
(msr)
0,3
3
14
EM E Plage en
énergie
1200
3000
5000
± 50 %
± 100 %
± 20%
Qualitéoptique'
Il faut remarquer que l'augmentation de l'angle solide
et de la dispersion en énergie se fait souvent
aux dépens de la plage d'énergie sur la surface
focale. D'autre part, toutes les améliorations apportées
vont de pair avec une plus grande complexité
de construction et de fonctionnement (au
point qu'il faut raisonnablement envisager d'asservir
un Q3D à un petit ordinateur) et un coût de
fabrication toujours plus grand.
Les syawfMe achroinetiojues
L'évolution vers les systèmes complexes que nous
venons d'évoquer est Illustrée par un développement
remarquable depuis 1965, celui des systèmes
achromatiques qui permet d'effectuer une spectrométrie
de grande précision à l'aide d'accélérateurs
dont le faisceau a une définition en énergie médiocre.
* La qualité optiqua au défini» comma la rapport da la dispa/aion
au qrandiasamant.
2
5
S
La cible & étudier est placée pour cela entre un
• analyseur » et un « spectiomèlre » de dispersions
égales et opposées. Les déviations observées dans
le plan focal m mesurent alors que les changements
d'éneijie subis par la particule au cours
de réactions nucléaires dans la cible. Grâce aux
corrections soignées d'aberrations et au progrès
des détecteurs (dont il sera question au § suivant),
ces systèmes permettent d'effectuer avec des cyclotrons
des expériences avec une résolution en
énergie de l'ordre de 10~* (aussi bonne qu'une machine
électrostatique). L'utilisation du synchrotron
Saturne pour la spectroscopic à haute résolution
est également fondée sur ce principe.
Progrèe dan* le» détecteurs associés ain.
apectromètrw
La détection des particule* dans le plan focal des
spectromètres exige des détecteurs dont la caractéristique
principale est la résolution spatiale (plulot
que la résolution en énergie). Certaines autres
caractériitiquet (temps mort, etc.) sont également
Importantes.
Les plaques nucléaires d'emploi traditionnel avec
les spectrographes sont pratiquement détrônées
par l'apparition depuis 5 ans des détecteurs solides
à localisation et de chambres proportionnelles à
gaz.
Les détecteurs au silicium sont rendus sensibles à
la position d'Impact d'une particule par la présence
d'une couche resistive (généralement obtenue par
implantation), située sur la face arrière du détecteur.
Leur résolution spatiale est excellente (0,5
mm). Leur usage est certainement destiné à s'accroître
beaucoup pour tous les usages oi leur petite
taille (~ 1 cm*) n'est pas un inconvénient.
Les divers types de chambres proportionnelles à
gaz se prêtent au contraire très bien aux applications
nécessitant une grande surface.
cathode
anodes o o o
T&*
t31