Des faisceaux d’argent produits par laser sur ALTO

En novembre 2023, le système expérimental RIALTO a permis la production de faisceaux d’ions radioactifs d’argent (Ag) et de gallium (Ga) mesurée sur le dispositif TETRA au cours de l’expérience N-RI-22. RIALTO se compose de trois lasers à colorants et de deux lasers Nd:YAG, dont un dédié au pompage. Nous pouvons donc générer 4 longueurs d’onde différentes.
La production des ions s’effectue par ionisation résonnante par laser : les ions d’argent sont produits via un schéma de type 3 étages-3 couleurs, tandis que ceux de gallium suivent un procédé 2 étages – 2 couleurs. La figure 1 illustre les deux schémas d’ionisation. Les deux premiers étages UV sont obtenus en doublant les fréquences des lasers jaune et rouge. Grâce à une longueur d’onde d’ionisation commune (le laser YAG), le système peut facilement alterner entre les éléments Ag et Ga en quelques minutes seulement.

Figure 1 : Schémas d’ionisation du gallium et de l’argent

 

Les faisceaux laser, envoyés colinéairement dans un tube de 3 mm de diamètre à une distance de 18 mètres, bénéficient d’un système d’asservissement en position pour maintenir leur stabilité géométrique. Ce système prévient toute déviation des faisceaux dans le tube d’ionisation et permet leur ajustement en temps réel.

La figure 2 représente un spectre γ de l’123Ag mesuré sur la station de décroissance TETRA, avec et sans l’utilisation du laser.

Figure 2 : spectre de décroissance de l’argent 123 avec et sans laser. La photo représente les 3 faisceaux colinéaires à travers la source d’ions.