DISPOSITIFS D’IRRADIATION ET D’IMPLANTATION

L'accélérateur Pelletron est utilisé comme source d'ions de l’ordre du MeV pour irradier des matériaux ou implanter des ions légers comme l'hélium ou l'hydrogène pour l’étude de leur comportement dans le matériau.

---

DIHF (Dispositif d’Irradiation à Haut Flux)

Le dispositif DIHF est doté d'un four à bombardement électronique, d'un système de refroidissement comprenant deux mâchoires rétractables refroidies par de l'azote gazeux froid et d’un goniomètre (translations X-Y et rotation Y). Il permet de réaliser des implantations ou irradiations en basse ou haute température (-150°C à 1400°C) sur une surface de diamètre 20 mm. Pour une température de -150°C à RT, les mâchoires sont en contact avec le porte-échantillon et les puissances respectives de chauffage et de refroidissement sont ajustées pour obtenir une température régulée à quelques degrés près. La température est mesurée par deux thermocouples fixés sur les mâchoires. A haute température de 300 à 1400°C, la température est mesurée directement sur l'échantillon ou sur le porte-échantillon SiC par pyrométrie, selon l’émissivité du matériau à implanter ou à irradier. Pour des taux de dpa très élevés (max 1 dpa/24h), le faisceau participe à l'échauffement de l'échantillon. La puissance du faisceau est télécommandée et modulée pour obtenir une température régulée de l'échantillon.

---

RAMSESS (RAMan SpEctroscopy for in Situ Studies)

Une sonde de spectrométrie Raman a été développée et implémentée sur une chambre d'irradiation pour suivre in situ les changements structurels du matériau irradié. La sonde micro-Raman fournit des résolutions spectrales et spatiales élevées pour effectuer une cartographie Raman. En raison de l'ionoluminescence induite par le faisceau de particules, les mesures Raman et l'irradiation sont séquentielles. Le porte-échantillon (translation X et Y) est refroidi à l'eau ou au LN2 pour éviter l’échauffement du matériau sous irradiation.

---

ECLAIR (Experiment Chamber for Large Area Irradiation at Room temperature)

Ce dispositif installé sur une ligne de faisceau permet de balayer le faisceau avec une grande amplitude et haute fréquence (jusqu’à 120 Hz) et d’implanter des grandes surfaces, au maximum 60 cm2. Le dispositif d’irradiation est de taille réduite afin d’obtenir en quelques minutes un vide de l’ordre de 10-5 mbar. Le porte-échantillons en cuivre est refroidi par de l’eau dont la température est régulée à 18°C. Le flux moyen maximum est de l’ordre de 5.1012 at.cm-2.s-1.

---

IBIC (Ion Beam Implantation and Channeling)

Le dispositif IBIC permet de réaliser des implantations ioniques d’échantillons sur une surface maximum de 7 cm2 (balayage du faisceau en mode Lissajous). Le porte-échantillon est fixé sur une tête goniométrique motorisée permettant l’implantation ou irradiation de monocristaux sans risque de canalisation et de transférer les échantillons sans rupture du vide de l’enceinte. Non équipé de refroidissement, la fluence implantée maximum est fixée à 1016 at.cm-2 avec un flux moyen de l’ordre de 1012 at.cm-2.s-1.

---

En savoir plus sur les performances du Pelletron
En savoir plus sur les techniques IBA
Retour au menu principal

---