ACCELERATION OF CLUSTER IONS TO ENERGIES UP TO 0,1 MeV/u

Résumé
Au cours des dernières années, le nombre d'expériences utilisant des ions d'agrégats, en particulier, d'hydrogène, a augmenté rapidement. Ces investigations traitent les aspects différents de l'interaction des ions d'agrégats accélérés à des énergies de quelques centaines de keV avec des cibles gazeuses ou solides afin de mesurer des rendements de production de particules secondaires et des sections efficaces de désintégration des agrégats, et pour obtenir des renseignements sur la structure des agrégats. On peut prévoir facilement que la demande concernant les gammes accessibles de masses et d'énergie des agrégats augmentera afin d'étendre ces recherches à d'autres matériaux que l'hydrogène, d'être plus flexible dans les expériences, et d'améliorer la détection des signaux. Dans la contribution présente, nous discutons les futures possibilités d'accélération des ions d'agrégats en supposant, pour première approximation, que l'accélérateur est essentiellement indépendant de la source d'agrégats. Après une courte revue des propriétés générales de la postaccélération d'agrégats nous décrivons le projet d'un accélérateur d'agrégats basé sur le premier accélérateur RFQ (Radiofrequency Quadrupole) à énergie variable qui est au cours de sa réalisation à l'IPN de Lyon. L'utilisation de structures RFQ est analysée pour des gammes de masse typiques, notamment de 1 à 50 u, et, pour conclure, nous faisons quelques remarques concernant l'influence éventuelle d'autres techniques d'accélération de particules.

Abstract
During the last few years, the number of experiments with accelerated clusters, mainly of hydrogen, has been rapidly growing. These investigations deal with various aspects of the interaction of cluster ions accelerated to several hundreds of keV with gaseous or solid targets to obtain yields of secondary particle production, disintegration cross-sections, or structural information on the clusters. It is easily foreseeable that the demands concerning the accessible ranges of cluster mass and energy will become higher in order to extend investigations to other cluster materials than hydrogen, to have more flexibility in the experiments, and to improve the signal detection. In this contribution, we discuss future possibilities of cluster ion acceleration assuming, to a first approximation, that the accelerator is essentially independent of the cluster source. After a brief review of general features of cluster postacceleration we describe the project of the first variable energy cluster-ion Radiofrequency Quadrupole accelerator currently under realization at IPN Lyon. The use of RFQ structures is analyzed for typical mass ranges, namely 1 to 50 u and finally, an outlook is given on the possible impact of other particle acceleration techniques.