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Utilisation d'un accélérateur de Van de Graaff


Introduction


Le but de cette expérience est l'étude de quelques aspects de la diffusion p-12C pour des énergies inférieures à 1 MeV. Le faisceau incident de protons est produit par un accélérateur électrostatique de Van de Graaff.

Il s'agit particulièrement de mettre en évidence la résonance à 459 keV (laboratoire) du système p + 12C due à l'existence d'un état excité du noyau 13N (figure ci-dessous).



Matériel


La notice décrit la physique qu'il est proposé d'étudier ainsi que son formalisme.

L'installation mise à disposition comprend, outre l'accélérateur lui-même, un aimant dipolaire (analyse magnétique), 2 chambres à réactions, un dispositif de régulation de la tension d'accélération par asservissement (slits), et 2 quadrupôles de focalisation.



Divers aspects techniques sont proposés aux étudiants tels que l'évaporation sous vide, calibrations (aimant, détecteur), mesures optiques de la géométrie, ou notions de radio-protection.
Vue détaillée du montage avec points de pompage.


En parallèle, les étudiants trouveront l'occasion de se familiariser avec divers outils d'analyse de données et de calcul informatiques tels que Mathematica, PAW, environnement Unix, procédures numériques (minimisations, intégrations) et autres utilitaires de la librairie de programmes du Cern (Cernlib).



Quelques résultats


Sur le graphique ci-contre se trouvent superposées:
  • en rouge, la section efficace totale de diffusion théorique. A ce stade-là l'on doit tenir compte du fait que le potentiel responsable de la diffusion est la superposition d'un potentiel nucléaire à courte portée et d'un potentiel purement coulombien. On constate en effet la forme caractéristique due à l'interférence entre les amplitudes de diffusion résonante et non-résonante (en se limitant à l'onde S).
    Il est toutefois possible, dans un second temps, d'extraire la contribution purement nucléaire de la diffusion.


  • en vert, les données mesurées durant le semestre d'hiver 1998-99 avec leur courbe théorique ajustée.


  • en bleu, la courbe de résonance théorique convoluée avec la courbe de résolution (présumée) de l'appareillage.
La similitude des courbes bleue et verte, par opposition à la courbe rouge donne une indication sur la (non-) monochromaticité du faisceau utilisé.





Dernier rapport


  • Résonance Nucléaire: Etude du système: p + 12C → 13N* → p + 12C par l'utilisation d'un accélérateur de Van de Graaff, (doc file), Louis Nicolas et Cédric Potterat - Fev 05. 2004



  • Last update: Dec 14 2007 - LPHE Lausanne Webmaster - E- mail: Cédric Potterat