AIFIRA

Introduction

L’AIFIRA (Applications Interdisciplinaires des Faisceaux d’Ions en Région Aquitaine), soutenue par le CNRS-IN2P3 et l’Université de Bordeaux, est composée d’un accélérateur Singletron de 3,5 MV associé à cinq lignes de faisceaux. Ces lignes de faisceaux et leurs dispositifs de détection associés permettent d’explorer une large gamme de thèmes à l’intersection de plusieurs disciplines. Par conséquent, l’activité est multidisciplinaire grâce aux différents thèmes scientifiques développés quotidiennement. (https://www.lp2ib.in2p3.fr/aifira/)

Analyses disponibles et applications possibles

Trois lignes de faisceaux sont équipées pour combiner les différentes analyses disponibles avec des faisceaux d’ions :

• IBIC (Ion Beam Induced Charge Collection) : Irradiation contrôlée en énergie, flux et fluence pour la caractérisation des détecteurs et des dispositifs.
• ERDA : Analyse quantitative, imagerie et profil d’implantation de l’hydrogène à l’échelle millimétrique et micrométrique.
• RBS : Analyse quantitative, imagerie et profil d’implantation des éléments à l’échelle millimétrique et micrométrique.
• NRA & PIGE : Quantification, imagerie et profil d’implantation des éléments légers et de leurs isotopes par réactions nucléaires à l’échelle millimétrique et micrométrique.
• PIXE : Quantification et imagerie de tous les éléments avec Z > 11.
• STIM (Scanning Ion Transmission Microscopy) : Imagerie en contraste de densité d’échantillons minces.

L’offre technique permet :

• L’identification et la quantification des éléments majeurs et des traces dans les films minces et les matériaux épais, la matière biologique, les archéomatériaux, etc.
• L’identification et la quantification des isotopes pour les éléments légers (de H à F).
• L’imagerie et le profil d’implantation à l’échelle micrométrique.
• L’irradiation par ions légers avec des doses et une taille de spot précisément contrôlées.
• L’irradiation avec des champs secondaires de neutrons et de rayons gamma monoénergétiques.
• La caractérisation et l’étalonnage des détecteurs et des dispositifs utilisés pour les applications de physique fondamentale.

Description technique

Accélérateur

• Singletron (HVEE)
• ¹H⁺, ²H⁺, ⁴He⁺
• From 500 keV to 3.5 MeV
• Courant maximal disponible : 100 µA

Faisceau Externe (à l’air)

• Permet de manipuler des échantillons qui ne peuvent pas être placés dans une chambre à vide.
• PIXE, PIGE, and RBS
• Taille du faisceau : 500 µm
• Courant : de 100 pA à 1 nA
• Fenêtre d’extraction : 12 µm Kapton ou 300 nm Si3N4
• Porte objet motorisés sur 3 axes (x = 540 mm, y = 186 mm, z = 525 mm ; Précision : 1 mm) pour le positionnement automatisé des échantillons et les balayages mécaniques

Macrofaisceau

• Permet de manipuler des échantillons de taille maximale de 25 x 25 x 3 mm³
• ERDA, RBS, NRA, PIXE, PIGE
• Taille du faisceau : de 500 µm à 5 mm
• Courant : de 100 pA à 100 nA

Microfaisceau

• Permet de manipuler des échantillons de taille maximale de 10 x 10 x 5 mm³
• ERDA, PIXE, RBS, NRA, ERDA, SED, STIM, IBIC
• Taille du faisceau : de 500 nm à 300 µm
• Courant : de 10 ions/s à 100 nA
• Balayage rapide électrostatique du faisceau de 10 µm² à 1 mm²
• Porte échantillons motorisés sur 4 axes (x = 100 mm ; y = 50 mm ; z = 5 mm ; θ = 360 ; précision 1 µm/0,05°) pour le positionnement automatisé des échantillons
• Visualisation des échantillons avec des optiques dédiées en mode réflexion et transmission

Faisceau pour la physique

• Permet de manipuler tous les dispositifs et détecteurs pour l’irradiation avec des ions légers, des rayons gamma et des neutrons monoénergétiques, et IBIC
• Taille du faisceau : 3 x 3 mm²
• Courant : de 1 nA à 100 µA
• Les neutrons et rayons gamma monoénergétiques sont produits par des cibles spécifiques

Contact

LP2i Bordeaux Site du Haut Vigneau | 19 chemin du Solarium 33170 GRADIGNAN

Email : contact-aifira@lp2ib.in2p3.fr Responsable scientifique de la plateforme : S. Sorieul Responsable opérationnel de la plateforme : J. Jouve