Brevet FR2718533A1 — publié le 19951013

DISPOSITIF DE MESURE DE L'ENERGIE D'UN FAISCEAU D'ELECTRONS DESCRIPTION La présente invention concerne un spectromètre pour faisceau d'électrons c'est-à-dire un dispositif de mesure de l'énergie d'un faisceau d'électrons. On connaît déjà diverses techniques de mesure de l'énergie d'un faisceau d'électrons dans une gamme d'énergies allant d'environ 1 MeV à 25 MeV. Une première technique connue, utilisée pour les accélérateurs d'électrons, fait appel à des moyens essentiellement électriques. Un moniteur détermine la position du barycentre des charges du faisceau d'électrons à l'entrée d'un électro-aimant de déviation. Un moniteur identique détermine la position du faisceau, après déviation, à la sortie de cet électroaimant. Un tel montage nécessite un électro-aimant dont l'entrefer est très supérieur au diamètre du faisceau, ce qui augmente notablement l'action des champs magnétiques de fuite. Cette première technique connue présente l'avantage de permettre l'étude de l'intégralité du faisceau et de s'appliquer à des accélérateurs fonctionnant "en monocoup", c'est-à-dire aptes à fournir périodiquement des faisceaux d'électrons sous forme de bouffées d'électrons ("electron bursts"). Néanmoins, elle présente l'inconvénient de nécessiter une bonne connaissance du champ magnétique sur toute la trajectoire des électrons entre les deux moniteurs et de conduire à une mesure de position qui est fonction de la répartition spatiale des électrons. Une deuxième technique connue met en oeuvre soit une mesure électrique soit une mesure optique. Dans cette deuxième technique, le faisceau d'électrons passent par un premier collimateur qui définit sa position initiale puis traverse une zone dans laquelle règne un champ magnétique créé par un électro-aimant. Dans le plan de sortie de cette zone est placé soit un autre collimateur derrière lequel est disposé un capteur de courant soit un élément diélectrique transparent. Dans le cas où l'on utilise le capteur de courant, cette deuxième technique donne une bonne précision spatiale mais nécessite soit de déplacer le capteur soit de faire varier le champ magnétique, pour construire le spectre en énergie du faisceau d'électrons. Il en résulte qu'il est impossible de faire une mesure relative à une bouffée d'électrons. Dans le cas où l'on utilise l'élément diélectrique transparent, cette deuxième technique connue met en oeuvre l'effet Cerenkov de création de lumière dans ce diélectrique transparent au passage d'électrons suffisamment rapides. La lumière ainsi créée est ensuite conduite par un moyen optique vers une caméra à balayage de fente ("streak camera") qui permet une analyse temporelle du faisceau d'électrons. Dans ce cas, les mesures sur des bouffées d'électrons sont possibles. Cependant, la diffusion des électrons dans l'élément diélectrique limite la résolution spatiale et donc la précision en énergie des mesures. On connaît également un spectromètre à électrons qui a été développé dans le cadre d'expériences de spectrométrie y. A ce propos, on se reportera au document suivant (1) Broad range electron spectrometer using permanent magnets, G.L. Morgan et al., Nuclear Instruments and Methods A308 (1991) p.544 à 556. Ce spectromètre connu utilise un aimant permanent en tant que générateur de champ magnétique. La détermination de la trajectoire de tous les électrons en fonction de leurs énergies a lieu dans une structure polaire complexe où le champ est fortement non linéaire. Dans ce spectromètre connu, le plan de sortie des électrons est équipé d'un ensemble de 90 fibres optiques permettant de couvrir une gamme d'énergies allant de 0,5 MeV à 25 MeV. Le pas de positionnement de cet ensemble de fibres optiques est variable et conduit à un pas en énergie compris entre 3% et 3,5%. L'ensemble des fibres optiques est également couplé à une caméra à balayage de fente qui permet une analyse temporelle d'un faisceau d'électrons. Ce spectromètre connu présente l'avantage d'être relativement compact et de ne pas nécessiter d'alimentation auxiliaire en courant. Cependant, il présente les inconvénients suivants - la forte inhomogénéité du champ magnétique impose une très bonne connaissance de la trajectoire de tous les électrons en fonction de leurs énergies, - la cartographie du champ magnétique doit être réalisée avec une très importante précision spatiale, - l'évolution de ce champ magnétique, en particulier en présence de solénoïdes de guidage du faisceau d'électrons, n'est pas prise en compte, et - la résolution, lors d'une mesure sur une bouffée d'électrons, est limitée à 3%. De plus, ce spectromètre connu ne permet pas de mesurer les fluctuations en énergie d'un faisceau d'électrons. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précédents. Elle a pour objet un dispositif de mesure de l'énergie d'un faisceau d'électrons, ce dispositif comprenant - des moyens de génération d'un champ magnétique dans une zone de passage du faisceau d'électrons, ce champ magnétique étant destiné à dévier les électrons, - une première nappe de fibres optiques, dont une extrémité est plane et destinée à être placée en regard de la zone et de manière à intercepter les électrons à la sortie de cette zone, ces électrons interagissant alors avec les fibres optiques pour produire un rayonnement par effet Cerenkov, - des moyens d'analyse temporelle de ce rayonnement, ces moyens d'analyse étant aptes à déterminer l'évolution temporelle de l'énergie du faisceau d'électrons, et - des moyens de couplage optique de l'autre extrémité de la première nappe aux moyens d'analyse temporelle, ce dispositif étant caractérisé en ce que les moyens de génération du champ magnétique comprennent un électroaimant apte à engendrer un champ magnétique homogène dans ladite zone, les électrons se déplaçant alors, dans la zone, dans un plan perpendiculaire au champ magnétique, et en ce que le dispositif comprend en outre - une deuxième nappe de fibres optiques, dont une extrémité est plane et destinée à être placée en regard de la zone et de manière à intercepter les électrons à la sortie de cette zone, les pas respectifs des première et deuxième nappes étant différents l'un de l'autre, - des moyens de couplage optique de l'autre extrémité de la deuxième nappe aux moyens d'analyse temporelle, - des moyens de positionnement de l'extrémité de l'une quelconque des première et deuxième nappes en regard de ladite zone, - des moyens de commande de ltélectro-aimant, permettant de faire varier l'intensité du champ magnétique, et - des moyens de mesure de ce champ magnétique. Selon un mode de réalisation préféré du dispositif objet de l'invention, au niveau desdites extrémités, les fibres optiques de la première nappe sont jointives et les fibres optiques de la deuxième nappe sont régulièrement espacées les unes des autres. La première nappe permet une analyse de haute résolution de l'énergie des électrons et la deuxième nappe permet une analyse de basse résolution de cette énergie. De préférence, les fibres optiques des première et deuxième nappes sont faites de silice pure. De préférence également, l'extrémité de chacune des première et deuxième nappes, qui est destinée à être placée en regard de ladite zone, fait un angle sensiblement égal à 45" avec le plan dans lequel se déplacent les électrons dans ladite zone. On optimise ainsi la collection de lumière par les fibres optiques du fait que l'émission de lumière, par effet Cerenkov, s'effectue sensiblement à 45" de la trajectoire des électrons. Dans une réalisation préférée de l'invention, le dispositif objet de l'invention comprend en outre des moyens de collimation du faisceau d'électrons, qui sont placés à l'entrée de ladite zone et prévus pour n'admettre, dans cette zone, qu'une partie du faisceau. Dans ce cas, les moyens de collimation comprennent de préférence un premier collimateur et un deuxième collimateur qui est placé entre l'entrée de ladite zone et le premier collimateur et dont l'ouverture pour le passage des électrons a une largeur inférieure à celle du premier collimateur et égale au diamètre du coeur des fibres optiques. De préférence, chacun des premier et deuxième collimateurs comprend une partie en graphite et une partie en un matériau à fort numéro atomique, qui suit la partie en graphite. Les moyens de collimation peuvent comprendre en outre des moyens de réglage de l'ouverture définie par les premier et deuxième collimateurs. De préférence, le dispositif objet de l'invention comprend en outre, au voisinage de ladite zone, des moyens de limitation des effets de bord dus au champ magnétique. Les moyens d'analyse temporelle peuvent comprendre une caméra à balayage de fente. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés ci-après, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est un exemple de spectre en énergie que l'on peut obtenir avec un dispositif conforme à l'invention, la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, la figure 3 est une vue en coupe schématique d'une partie du dispositif de la figure 2, la figure 4 est une vue en perspective schématique de moyens de collimation que comporte le dispositif des figures 2 et 3, la figure 5 est une vue en coupe schématique de nappes de fibres optiques que comprend ce dispositif des figures 2 et 3, la figure 6A est un exemple de spectre en énergie que l'on peut mesurer avec le dispositif des figures 2 et 3, et la figure 6B représente une partie de ce spectre, qui est mesurée avec une haute résolution. Le dispositif conforme à l'invention, qui va être décrit en faisant référence aux figures 1 à 6B, est destiné à mesurer l'énergie d'un faisceau d'électrons engendré par un accélérateur de particules. Ce dispositif est conçu pour mesurer des énergies dans une gamme allant d'environ 1 MeV à environ 25 MeV. L'accélérateur fonctionne en "monocoup" c'està-dire est capable de fournir des bouffées d'électrons de façon périodique. Cet accélérateur fournit chaque bouffée pendant un faible intervalle de temps c'est-à-dire que la largeur temporelle At de chaque bouffée est faible, par exemple inférieure à 100 ns. Cependant, compte tenu des vitesses acquises par les électrons, on peut parler d'un faisceau d'électrons à propos d'une telle bouffée. Le dispositif conforme à l'invention est capable de mesurer la valeur absolue de l'énergie E des électrons avec une précision supérieure à 18 et avec une résolution de 0,18 sur les fluctuations de l'énergie en fonction du temps t. De plus, la résolution temporelle est d'environ 2 ns ou meilleure que cette valeur. C'est pourquoi ce dispositif conforme à l'invention est conçu pour obtenir l'évolution de l'énergie E en fonction de temps t en une seule bouffée, ou impulsion, de 100 ns. Pour obtenir les performances ci-dessus, ce dispositif utilise deux zones d'analyse de résolutions différentes, à savoir une zone correspondant à une basse résolution et une zone correspondant à une haute résolution. La figure 1 montre un exemple de spectre que ce dispositif est capable de fournir. Ce spectre est obtenu avec la zone de basse résolution. Le sommet de ce spectre se situe à une énergie Eo de l'ordre de 3 MeV par exemple. En haute résolution, ce dispositif permet d'étudier une partie quelconque de ce spectre. On peut ainsi dire que ce dispositif conforme à l'invention permet un effet de "zoom" continu. Ceci, joint à la résolution en énergie et à la résolution temporelle qu'il permet d'obtenir, en fait un dispositif dont les performances sont supérieures à celles des spectromètres connus pour faisceau d'électrons. Dans ce dispositif, la partie intéressante du spectre qui a été obtenue en basse résolution est amenée dans la zone de haute résolution grâce à un champ magnétique variable. Le principe de ce dispositif réside dans l'association d'une mesure d'énergie à une mesure de distance et de champ magnétique. Plus précisément, un électron placé dans un champ magnétique homogène décrit un cercle. La mesure précise du diamètre de ce cercle et de la valeur du champ magnétique permet d'obtenir l'énergie de l'électron. Le dispositif conforme à l'invention est, comme on le voit la figure 2, destiné à mesurer l'énergie d'un faisceau d'électrons 2 qui est fourni par un accélérateur d'électrons 4 et dont les électrons ont des vitesses différentes les unes des autres. Ce dispositif conforme à l'invention comprend - une chambre à vide 6 faite d'un matériau amagnétique, - un électro-aimant 8 prévu pour créer dans cette chambre 6 un champ magnétique homogène, - deux nappes de fibres optiques portant respectivement les références 10 et 12, et - une caméra à balayage de fente 14. Le faisceau 2 issu de l'accélérateur 4 se propage de ce dernier jusqu'à la chambre 6 dans un tube 16 raccordé de façon étanche à l'accélérateur et à l'entrée de la chambre à vide 6. La sortie de cette chambre est raccordée de façon étanche à un boîtier 18 dans lequel sont logées des extrémités respectives des nappes de fibres optiques 10 et 12 comme on le voit sur la figure 2. Des moyens de pompage non représentés sont prévus pour faire le vide dans la chambre 6, le tube 16 et le boîtier 18. Comme on le voit sur la figure 2, l'extrémité du tube 16, qui se trouve au voisinage de l'entrée de la chambre 6, est évasée et contient des moyens 20 de collimation du faisceau d'électrons à analyser dans le dispositif. La chambre à vide 6 comprend une première paroi 22 en forme de demi-cylindre ainsi qu'une autre paroi 24 également en forme de demi-cylindre dont le rayon est supérieur à celui du précédent mais qui a la même hauteur que celui-ci et qui entoure la paroi 22 comme on le voit sur la figure 2. Deux autres parois planes et parallèles 26 et 28 raccordent les bords respectifs de ces parois 22 et 24. Les différentes parois de la chambre à vide 6 sont faites d'un matériau amagnétique comme par exemple de l'acier amagnétique et soudées les unes aux autres. De très grandes précautions sont prises pour neutraliser la magnétisation parasite de la structure obtenue, consécutive aux contraintes apportées par le soudage. On précise que la pression maintenue dans la chambre 6 lorsque le dispositif fonctionne est de l'ordre de 10-6 Pa. L'électro-aimant 8 comprend deux pièces polaires 30 et 32 placées l'une en regard de l'autre et délimitant un espace dans lequel est logée la chambre à vide 6 comme on le voit sur la figure 3. Ces pièces polaires 30 et 32 sont sensiblement de forme semi-circulaires comme on le voit sur la figure 2 et sont respectivement munies de bobines 34 et 36, comme on le voit sur la figure 3. Ces bobines sont prévues pour créer dans la chambre à vide 6 un champ magnétique homogène, perpendiculaire au faisceau d'électrons incidents 2. Les bobines 34 et 36 sont alimentées en courant électrique par des moyens appropriés 38 permettant de faire varier ce courant et donc de faire varier l'intensité du champ magnétique homogène créé dans la chambre à vide 6. La taille des pièces polaires 30 et 32 est suffisante pour englober tout l'espace utile de la chambre à vide 6. L'alimentation en courant électrique des bobines 34 et 36 est stabilisée à 10-4 près et il est possible de régler de façon continue le courant électrique fourni par les moyens 38. Une pièce 40, munie d'un anneau de préhension 42, entoure l'ensemble des pièces polaires 30 et 32 et maintient celles-ci l'une en face de l'autre. Un cadre métallique 44, par exemple en fer doux, est rendu solidaire de la chambre à vide 6 du côté du tube 16 et du boîtier 18 et entoure la zone où se trouve l'extrémité évasée du tube et le boîtier, comme on le voit sur la figure 2. Ce cadre 44 est destiné à limiter les effets de bord du au champ magnétique créé dans la chambre à vide 6. Une sonde à effet Hall permet de vérifier l'homogénéité du champ magnétique dans cette chambre à vide 6 et de mesurer les variations du champ magnétique de fuite. Pour s'affranchir des effets d'hystérésis, qui sont propres à la mesure du champ magnétique engendré par les bobines 34 et 36, et pour augmenter la précision de la mesure de ce champ, une sonde à résonance magnétique nucléaire S, dont les signaux sont traités par des moyens non représentés, est utilisée pour mesurer le champ magnétique comme on le voit sur la figure 2. Ce champ est ainsi mesuré à quelques 10-5 près. Cette mesure permet d'intégrer les actions des différents champs parasites qui, en se couplant dans la structure de l'électro-aimant, augmentent ou diminuent la valeur du champ. Les moyens de collimation 20 permettent de délimiter une partie du faisceau d'électrons 2 qui sera analysée. Cette limitation permet, entre autres, de savoir, par des analyses successives, si l'ensemble du faisceau transporte les mêmes énergies. Comme on le voit sur la figure 4, les moyens de collimation 20 comprennent un premier collimateur 45 constitué de deux plaques 46 délimitant entre elles une fente qui, dans l'exemple décrit, a une largeur de 1 mm. Ces moyens de collimation 20 comprennent également un deuxième collimateur 47 qui est placé entre le premier collimateur et l'entrée de la chambre à vide 6, comme on le voit sur la figure 2, et qui est constitué de deux plaques 48 délimitant entre elles une fente dont la largeur est inférieure à celle du premier collimateur 45 et égale au diamètre du coeur des fibres optiques des nappes 10 et 12. Dans l'exemple décrit, la largeur de cette fente du collimateur 47 vaut 200 um. Pour obtenir un bon freinage des électrons et une faible génération de rayonnement y, on réalise de préférence les plaques 46 et 48 en graphite. De plus, le collimateur 47 est décalé par rapport au collimateur 45 parallèlement au plan de la trajectoire des électrons soumis au champ magnétique engendré dans la chambre à vide 6 pour tenir compte, en ce qui concerne cette trajectoire, du champ de fuite due à l'électro-aimant. Les moyens de collimation 20 comprennent en outre un ensemble 50 constitué par deux mâchoires 52 qui sont disposées entre les collimateurs 45 et 47 et faites par exemple en graphite. Des moyens appropriés 54 permettent de régler sous vide, depuis l'extérieur du dispositif, la position de chaque mâchoire par rapport aux collimateurs 45 et 47 (qui sont fixes), indépendamment de l'autre mâchoire. Les bords respectifs des mâchoires, qui sont en regard l'un de l'autre, sont parallèles au plan de la trajectoire mentionné plus haut et perpendiculaires aux bords des fentes de chacun des collimateurs. Le réglage de chaque mâchoire permet de choisir l'ouverture d'entrée de la chambre à vide, en augmentant ou en diminuant l'espace entre les deux mâchoires 52. En vue de limiter la propagation des rayonnements parasites (électrons, photons y par exemple), qui résultent du faisceau d'électrons incidents 2, une lame 56 est associée à chaque plaque des collimateurs, a les mêmes dimensions que la plaque associée et suit cette dernière (dans le sens de déplacement des électrons), comme on le voit sur la figure 4. Chacune des lames 56 est maintenue par des moyens mécaniques non représentés à la plaque associée ou collée à cette dernière. De plus, les lames 56 sont faites d'un matériau à fort numéro atomique, comme par exemple le tantale ou le tungstène. Dans la chambre à vide 6, les électrons du faisceau incident 2 décrivent des trajectoires formant des demi-cercles dans un plan perpendiculaire au champ magnétique homogène engendré dans la chambre à vide 6. Le diamètre d'un demi-cercle est d'autant plus grand que l'énergie de l'électrons qui décrit ce demicercle est grande. Le deuxième collimateur 47, dont la largeur de fente est égale au diamètre du coeur des fibres optiques des nappes 10 et 12, définit, en termes d'imagerie, le "point objet" du spectromètre, que constitue le dispositif des figures 2 et 3, et la référence de position, en vue de mesurer de tels diamètres. Les deux nappes de fibres optiques 10 et 12 servent à repérer, à leur arrivée dans le plan-image du spectromètre, les électrons qui ont été dispersés dans le plan de leurs trajectoires. Lorsque des électrons traversent l'extrémité d'une fibre optique, ils produisent, par effet Cerenkov, un éclair de lumière. Cette lumière est piégée dans la fibre optique et guidée jusqu'à l'autre extrémité de celle-ci. Dans l'exemple décrit, le diamètre du coeur de chaque fibre optique 58 vaut, comme on l'a vu, 200 um et le diamètre extérieur de la gaine optique de chaque fibre optique vaut 230 um. De plus, ces fibres optiques 58 sont de préférence en silice pure de manière à limiter leur brunissage sous rayonnement, ce brunissage entraînant une perte de transmission optique. La nappe 10, permettant une mesure à basse résolution, comprend 100 fibres optiques. L'extrémité de cette nappe 10, qui se trouve en regard de la sortie de la chambre 6, est plane et les fibres y sont régulièrement espacées les unes des autres avec un pas voisin de 1,4 mm. La nappe plane 12, permettant des mesures à haute résolution, comprend aussi 100 fibres optiques. L'extrémité de cette nappe 12, qui se trouve en regard de la sortie de la chambre 6, est plane et les fibres y sont jointives, le pas correspondant valant ainsi 230 um. Les extrémités respectives des nappes de fibres optiques 10 et 12, qui sont placées en regard de la sortie de la chambre à vide 6, sont respectivement fixées sur des supports plans 60 et 62. Le support 60 comprend des rainures parallèles 64 en forme de V dans lesquelles sont fixées les extrémités des fibres optiques correspondantes. Le dispositif comprend aussi des moyens 66 de maintien des supports 60 et 62 ainsi que des moyens 68, qui sont commandés de l'extérieur du dispositif et qui permettent l'insertion de l'une ou l'autre des deux nappes dans le faisceau d'électrons dispersé. Dans l'exemple représenté sur la figure 3, c'est la nappe 10 (nappe inférieure) qui est insérée dans le faisceau d'électrons sortant de la chambre à vide 6. Compte tenu du fait que la lumière est essentiellement émise suivant une direction faisant sensiblement 45 avec le plan du faisceau d'électrons dispersé, les extrémités des fibres optiques situées en regard de la sortie de la chambre à vide 6 sont de préférence inclinées à 45" par rapport à ce plan comme on le voit sur la figure 3. Les positions des supports 60 et 62 par rapport aux moyens de maintien 66 sont prévues à cet effet. La position de chacune des 200 fibres optiques 58 est connue avec une grande précision, par exemple à + 30 um près, par rapport à la fente du deuxième collimateur 47. Chacune des nappes de fibres optiques passe du vide, qui règne dans le boîtier 18, à l'air par un passage étanche 70 en silicone. De plus, l'extrémité de chacune des nappes, opposée à celle qui est destinée à être insérée dans le faisceau d'électrons dispersé, est pourvue d'un connecteur multifibres 72 permettant le couplage optique de cette nappe avec la caméra à balayage de fente 14. Le fonctionnement de cette caméra 14 est synchronisé avec le fonctionnement de l'accélérateur 4, la ligne 74 de la figure 2 symbolisant cette synchronisation. La caméra 14, qui est commercialement disponible, permet l'analyse temporelle du faisceau d'électrons. Des moyens électroniques appropriés 76 sont prévus pour traiter les signaux électriques produits par la caméra 14 et déterminer les spectres en énergie des faisceaux d'électrons que l'on veut étudier. Pour ce faire, on fournit également à ces moyens 76 les données suivantes : la valeur du champ magnétique dans la chambre à vide 6 et la position réelle de chacune des fibres par rapport à la fente du collimateur 47. Ces moyens de traitement 76 sont munis de moyens d'affichage 78 destinés à la visualisation des spectres. Chaque spectre représente les variations de l'énergie E des électrons en fonction du temps t. Chaque spectre comprend cent points du fait que chaque nappe comprend cent fibres optiques. Dans un spectre associé à une nappe, chaque énergie correspond à une fibre optique déterminée de cette nappe. Un exemple de spectre de basse résolution est schématiquement représenté sur la figure 6A et correspond à l'insertion de la nappe de fibres optiques 10 dans le faisceau d'électrons dispersés, la résolution étant par exemple de 16 keV par point. Un exemple de spectre à haute résolution est schématiquement représenté sur la figure 6B et correspond à l'insertion de la nappe de fibres optiques 12 dans le faisceau d'électrons dispersés, la résolution étant par exemple égale à 2 keV par point. C'est en faisant varier le champ magnétique dans la chambre à vide 6 que l'on modifie la trajectoire des électrons dans cette chambre et que l'on peut étudier la partie sélectionnée du spectre à basse résolution grâce à la nappe de fibres optiques jointives 12. Les dispositifs conformes à l'invention sont utilisables dans un grand nombre de domaines, par exemple - le domaine des accélérateurs d'électrons et, plus généralement, le domaine des accélérateurs de particules, à condition d'utiliser aussi des moyens de conversion de ces particules en électrons, - le domaine médical, dans tous les cas où l'on désire mesurer avec précision l'énergie d'un faisceau d'électrons, - tout domaine industriel utilisant des faisceaux d'électrons dont la qualité de focalisation nécessite une parfaite connaissance de l'énergie et de la dispersion de ces faisceaux. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de l'énergie d'un faisceau d'électrons (2), ce dispositif comprenant - des moyens (8) de génération d'un champ magnétique dans une zone (6) de passage du faisceau d'électrons, ce champ magnétique étant destiné à dévier les électrons, - une première nappe (10) de fibres optiques (58), dont une extrémité est plane et destinée à être placée en regard de la zone et de manière à intercepter les électrons à la sortie de cette zone, ces électrons interagissant alors avec les fibres optiques pour produire un rayonnement par effet Cerenkov, - des moyens (14) d'analyse temporelle de ce rayonnement, ces moyens d'analyse étant aptes à déterminer l'évolution temporelle de l'énergie du faisceau d'électrons, et - des moyens (72) de couplage optique de l'autre extrémité de la première nappe aux moyens d'analyse temporelle, ce dispositif étant caractérisé en ce que les moyens de génération du champ magnétique comprennent un électroaimant (8) apte à engendrer un champ magnétique homogène dans ladite zone, les électrons se déplaçant alors, dans la zone, dans un plan perpendiculaire au champ magnétique, et en ce que le dispositif comprend en outre - une deuxième nappe (10) de fibres optiques (58), dont une extrémité est plane et destinée à être placée en regard de la zone et de manière à intercepter les électrons à la sortie de cette zone, les pas respectifs des première et deuxième nappes étant différents l'un de l'autre, - des moyens (72) de couplage optique de l'autre extrémité de la deuxième nappe aux moyens d'analyse temporelle (14), - des moyens (66, 68) de positionnement de l'extrémité de l'une quelconque des première et deuxième nappes en regard de ladite zone, - des moyens (38) de commande de l'électro-aimant, permettant de faire varier l'intensité du champ magnétique, et - des moyens ( S ) de mesure de ce champ magnétique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au niveau desdites extrémités, les fibres optiques de la première nappe (12) sont jointives et les fibres optiques de la deuxième nappe (10) sont régulièrement espacées les unes des autres. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les fibres optiques (58) des première et deuxième nappes sont faites de silice pure. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité de chacune des première et deuxième nappes, qui est destinée à être placée en regard de ladite zone (6), fait un angle sensiblement égal à 45" avec le plan dans lequel se déplacent les électrons dans ladite zone. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (20) de collimation du faisceau d'électrons, qui sont placés à l'entrée de ladite zone et prévus pour n'admettre, dans cette zone, qu'une partie du faisceau. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de collimation (20) comprennent un premier collimateur (45) et un deuxième collimateur (47) qui est placé entre l'entrée de ladite zone et le premier collimateur et dont l'ouverture pour le passage des électrons a une largeur inférieure à celle du premier collimateur et égale au diamètre du coeur des fibres optiques (58). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacun des premier et deuxième collimateurs comprend une partie (46, 48) en graphite et une partie (56) en un matériau à fort numéro atomique, qui suit la partie en graphite. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les moyens de collimation (20) comprennent en outre des moyens (50, 54) de réglage de l'ouverture définie par les premier et deuxième collimateurs. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, au voisinage de ladite zone, des moyens (44) de limitation des effets de bord dus au champ magnétique. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens d'analyse temporelle comprennent une caméra à balayage de fente (14).