Etude de photocathodes a pointe de silicium dans des canons continus et hyperfrequence
Institution:
Clermont-Ferrand 2Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
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Abstract FR:
Les faisceaux d'electrons de haute intensite apparaissent de nos jours comme un instrument particulierement interessant tant dans le domaine de la recherche que celui de la physique appliquee. Produire de tels faisceaux, pour lesquels forte intensite et faible emittance sont synonyme d'efficacite, passe par la decouverte de nouvelles sources d'electrons de grande luminosite : les photocathodes. C'est dans ce contexte que s'inscrit cette these essentiellement experimentale. Apres une presentation des dispositifs experimentaux de clermont-ferrand et du lal d'orsay, dans lesquels se sont deroules les experiences, le chapitre i presente l'emission et la photoemission de champs. On montre que le rendement des photocathodes a pointes de silicium est maximum pour des longueurs d'ondes proche de 800 nm. Ce point est essentiel car il conduit a l'utilisation de lasers dans le fondamental, titane-saphir par exemple. Dans le chapitre ii, nous rappelons comment sont realises les pointes de silicium et comment ameliorer l'etat de surface des photocathodes. Les procedures sont decrites et les analyses de surfaces au meb et au xps sont presentees. Avec un laser prototype nd-yag, pompe par diode laser, et installe avec la participation des opticiens de l'ircom de limoges, la photocathode fournit un courant de crete de 1 ampere dont le rendement quantique est de 0,25%. La description de l'experience et les resultats obtenus sont l'objet du troisieme chapitre. La charge d'espace a la sortie de la photocathode empeche les electrons de passer. La formule de child-langmuir limite le courant emis a environ 20 amperes avec le canon dc. Pour ameliorer la charge extraite, un photoinjecteur est necessaire. Dans le chapitre iv, on montre que la photocathode a pointe de silicium est compatible avec les exigences du canon rf par modelisation a l'aide de priam et par des mesures experimentales a bas niveaux sur un modele froid du canon rf de candela. La preparation de cette experience est delicate et a necessite la participation des services techniques du cern.