E5 Sources de particules

Topique

Tout ce qui a été décrit jusqu'ici — accélération par radiofréquence, guidage magnétique, optique et regroupement — agit sur des particules qui doivent d'abord être produites par une source. Pour les électrons, la source la plus courante les extrait de la surface d'un matériau par chauffage ou en frappant une surface photoémissive avec une impulsion laser. Cette dernière méthode permet de produire des paquets extrêmement courts, parfaitement synchronisés avec le reste du dispositif. Pour les protons, la source typique ionise l'hydrogène gazeux par une décharge électrique ou un plasma micro-ondes, en extrayant les noyaux résultants grâce à un champ électrique. Pour les ions plus lourds, des sources plasma plus sophistiquées arrachent plusieurs électrons aux atomes afin d'obtenir des particules à charge électrique plus élevée. Ceci est avantageux car une particule plus chargée acquiert davantage d'énergie à chaque étape d'accélération décrite dans le premier module de ce catalogue. Quel que soit le type de particule, la source détermine des propriétés qui se propagent tout au long de la chaîne d'accélération : le courant initial disponible, l'émittance initiale du faisceau et la structure temporelle initiale des paquets. Aucune étape ultérieure ne peut améliorer la qualité du faisceau au-delà de celle initialement fournie par la source ; une limitation de la conception de la source se répercute donc sur l’ensemble de la machine. Par conséquent, ce module, qui commence par rappeler que tout ce qui le précède nécessite des particules comme substrat, conclut en établissant que la qualité de ces particules, fixée dès le départ, constitue la limite supérieure qu’aucune étape ultérieure ne peut dépasser.

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