Préparation de sources minces de 35S et étude aux très faibles énergies

HAL Id: jpa-00236312

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00236312

Submitted on 1 Jan 1960

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

Préparation de sources minces de 35S et étude aux très faibles énergies

A. Juillard

To cite this version:

A. Juillard. Préparation de sources minces de 35S et étude aux très faibles énergies. J. Phys. Radium,

1960, 21 (5), pp.467-469. �10.1051/jphysrad:01960002105046700�. �jpa-00236312�

467.

PRÉPARATION DE SOURCES MINCES DE 35S ET ÉTUDE AUX TRÈS FAIBLES ÉNERGIES Par Mlle A. JUILLARD,

Institut de Physique Nucléaire, Lyon.

Résumé.

Description de diverses techniques pour l’obtention de ^sources minces de 35S, ^de

bonne activité spécifique et stables dans le vide. Le tracé du spectre bêta de faible énergie permet de déterminer la transmission des fenêtres du compteur ^et les corrections de préaccélération. ^Une

étude comparative de diverses sources donne les indications sur la déformation du spectre ^{aux très}

faibles énergies.

Abstract.

Techniques ^are described for obtaining very thin 35S ^sources of good specific activity and stable in vacuum. The low energy 03B2 spectrum permits ^{one to} détermine transmis- sion curves of counter windows and preacceleration corrections. Comparative study ^{of various}

sources give indications on the deformation of the spectrum.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ^{ET LE RADIUM} TOME 21, ^MAI 1960,

Nous avons décrit précédemment ^les techniques

d’accélération adaptées ^au spectromètre magné- tique ^{sans fer et à} double focalisation _pour l’analyse

des électrons de quelques kilo électronvolts [1].

Pour déterminer les corrections nécessitées par la préaccélération nous avons utilisé des sources

de 355, ^{dont le} spectre ^bêta simple ^{et de forme} permise ^{a une} énergie ^{maximum de 167 keV.}

Malgré ^{les nombreux} travaux effectués sur le

35S, ^la fabrication des sources a demandé une

longue ^{mise au} point.

Des essais préliminaires ^{avec du soufre inactif}

ont montré que les dépôts minces de soufre élément se subliment rapidement quand la pres- sion est de l’ordre de 10-5 mm de Hg, pression

nécessaire dans le spectromètre. ^{On constate que}

le soufre à l’état de vapeur ^se fixe facilement

sur divers métaux, ^en particulier ^{sur le cuivre.}

Nous avons donc préparé ^{les sources} par sulfu- ration directe du cuivre fraîchement déposé ^sur

formvar ou mica. Les quantités ^{de métal} déposées

ont été déterminées _par dosage colorimétrique ^à

la dithizone.

Préparation ^{des sources.}

^Deux techniques

ont été employées :

10 A partir ^du 35S livré ^en solution dans le toluène par le C. E. A. Il suffit d’évaporer quelques gouttes ^{de cette} solution dans une gouttière ^de tantale, puis, ^en atmosphère d’argon, ^{de chauffer}

la gouttière ^{en face du} support ^de formvar cuivré.

Malgré ^sa cômmodité la méthode a été abandonnée à cause de la trop faible activité spécifique ^des

sources obtenues.

20 A partir du chlorure de sodium irradié _par neutrons. La technique s’inspire ^{des travaux de}

Chemla et Süe [2], ^{le CINa irradié est chauffé}

dans un tube de silice sous un courant d’hydro- gène ^sec qui ^{entraîne 35S vers 720°C.} Le gaz ^est refroidi et dirigé ^{sur un} support ^{de formvar cuivré}

dont la sulfuration est instantanée. On obtient ainsi des sources de très bonne activité spécifique, cependant, lorsque l’activité superficielle ^est grande, ^{les sources} perdent ^ensuite lentement dans le vide une très légère ^fraction de leur soufre.

Il est nécessaire d’effectuer, après fabrication, ^un dépôt supplémentaire ^{de cuivre} à l’avant et à l’arrière du support.

Le tableau I indique ^les caractéristiques ^de quelques-unes ^{des sources ainsi} préparées.

TABLEAU I SOURCES ^DE 35S

Étude du spectre ^bêta.

^{Elle a été effectuée}

au spectromètre magnétique ^{sans fer et à double} focalisation, ^{avec un} compteur ^{G. M.} obturé par

une fenêtre de formvar d’environ 10 [Ig/CM2 ^dont

le cut-off se trouve vers 1,5 ^keV.

Dans ces conditions le spectre ^{est obtenu sans}

corrections jusqu’à ⁷ keV. Nous appliquons ^en-

suite une tension de post-accélération ^{entre la}

fente située dans le plan de focalisation et la coque du compteur. ^La comparaison ^{des mesures} permet

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01960002105046700

468

de tracer la courbe de transmission de fenêtre.

Nous avons employé ^une tension de 1 000 à 1 500 V seulement afin d’éviter les effets parasites ^bien

connus et signalés par de nombreux ^auteurs.

Enfin, pour les plus ^faibles énergies, il ^{est nécessaire} d’appliquer ^une tension de pré-accélération. ^La

détermination de la correction nécessitée par ^cette

technique ^était l’un des buts principaux ^{de ce}

travail. On l’obtient en comparant ^{des mesures} effectuées successivement avec V volts de post- accélération et V volts de pré-accélération. ^Les

résultats _sont assez précis jusque ^vers 0,7 ^{keV et}

l’accord avec le calcul théorique [1] satisfaisant.

Pour les énergies ^{initiales très} faibles devant

FIG. 1.

l’énergie ^fournie par la pré-accélération, ^on peut

admettre que l’on enregistre ^tous les électrons émis dans l’angle ^{solide 27t,} l’ouverture utile du

spectromètre ^étant .0, ^On prend ^alors 27C/D

comme correction de pré-accélération.

Résultats et discussions.

Les droites de Kurie obtenues _{pour les} sources décrites au tableau I sont représentées figure ^{1. La source 2 a été} pré- parée ^à partir ^{de 35S en solution dans le} toluène,

les deux autres par la deuxième technique ^décrite plus haut. L’activité superficielle ^{de la source 2}

n’est que moins de trois fois supérieure ^{à celle}

de la source 7, ^{il est visible} qu’elle est nettement

plus épaisse. ^{La source 8 a} été recouverte de cuivre.

La déformation en dessous de 5 keV est très différente _pour la source 7 d’une part ^{et les sources}

2 et 8 d’autre part. La distribution en énergie

est représentée figure 2 pour la ^source 7

(avec ^un changement d’échelles en dessous de

W/mo ^c2

1,005).

On voit que même ^avec des sources extrêmement minces une déformation du spectre ^{est inévitable}

en dessous de 10 keV et qu’il ^est hasardeux, ^dans

cette région, ^d’établir les corrections de fenêtre par extrapolation ^{de la droite de Kurie.}

Les causes de la déformation du spectre ^sont

diverses et il est nécessaire de les étudier soi-

gneusement ^{si l’on} veut mettre en évidence les électrons d’auto-ionisation et analyser ^leur spectre

directement sans faire appel ^à la méthode des

FIG. 2.

coïncidences. Le spectre d’électrons ^« supplé-

mentaires » bien visible figure ² est nettement

supérieur ^{à celui} prévu par Levinger [3] ^et Mig-

dal [4], ^{dans la} région d’énergie correspondant ^à l’éjection d’électrons K et L. Dans cette région

le spectre supplémentaire ^{est au moins} partielle-

ment explicable par la seule diffusion élastique.

Des calculs ^sont actuellement ^{en cours} pour déter- miner la proportion d’électrons diffusés élasti-

quement ^{sur le} support ^{et dans} l’épaisseur ^{de la}

source. La seule diffusion sur le support ^{dans le}

cas de la source 7 permet d’expliquer ^{dans la ré-} gion au-dessus de 5 keV une partie importante ^du spectre d’électrons supplémentaires. La diffusion

multiple ^est beaucoup plus difficile à étudier.

On constate en dessous de 0,2 ^{keV un nombre}

considérable d’électrons, qui peut atteindre 30 %

469

des électrons de désintégration. ^{Des études com-} paratives ^{sont en cours} pour ^en rechercher l’origine.

Une partie ^{doit être due aux} collisions électron- électron. La même anomalie ^{se retrouve en} effet,

et plus accentuée, ^{avec des sources} extrêmement

minces de dépôt ^{actif du} thorium, qui ^sont l’origine

d’une intense émission alpha, ^{d’où la} présence

d’électrons delta formés dans la source. Des expé-

riences vont être faites pour rechercher le rôle éventuel de l’émission froide dans ce phénomène.

BIBLIOGRAPHIE [1] ^JUILLARD (Mlle A.) ^{et MOUSSA} (A.), ^J. Physique Rad.,

1958, 19, 94.

[2] ^CHEMLA (M.) ^{et SUE} (P.), C. R. Acad. Sc., 1954, 238, 1502.

[3] ^LEVINGER (J. S.), Phys. Rev., 1953, 90, ^11.

[4] ^MIGDAL (A.), ^J. Phys., ^{U. R. S.} S., 1941, 4, ^449.

QUELQUES ^{MESURES RÉCENTES} SUR L’EFFET AUGER DANS LES COUCHES K ET ^L DES ÉLÉMENTS MOYENS

Par Mme P. MARGUIN,

Faculté des Sciences, ^Grenoble.

Résumé.

^{Ces mesures} expérimentales ^ont été effectuées sur les trois nuclides suivants 170Yb, 137Ba et 99Tc, ^au moyen ^du spectromètre ^à double focalisation et à bobines sans fer de M. le Pr Moussa. Les techniques habituelles de spectrométrie ^{aux basses} énergies ^{ont été} utilisées :

préparation ^de sources sur support mince par évaporation ^{dans le} vide, pré-et post-accélération

des électrons de très faibles énergies.

Les résultats suivants ont été obtenus : le groupe Auger ^KLL expérimental ^{a pu être} décomposé

au maximum en six raies alors _que la théorie prévoit neuf raies _pour les éléments de _{Z moyens,}

ce qui peut-être expliqué par la faible intensité de quelques-unes ^{de ces} raies. Les déterminations

expérimentales d’énergie ^{sont en} excellent accord avec la théorie. Le rapport KLX/KLL ^varie

avec Z contrairement aux calculs simplifiés de Pincherle.

Le spectre Auger ^{L très} difficile à atteindre offre une grande complexité. ^Sa décomposition ^en

groupes de raies correspond ^{à la} répartition théorique ^{des vacances} LI, LII, LIII. ^Deux valeurs de 03C9L pour ^Z

⁷⁰ et ^Z

⁵⁶ ont été déterminées.

Abstract. 2014 The measurements were made on three nuclides 170Yb, 137Ba and 99Tc with a iron- free double-focusing spectrometer, ^{Pre and} post-acceleration ^{of the} electrons permitted ^the Auger ^L spectra to be studied.

We obtained the following résults : six Auger ^{KLL lines} have been found though the theoreti- cal prediction for intermediate Z is nine lines which _may be explained by ^{the weak} intensity ^of

some lines. Experimental ^{energies agree} very well with theoretical ^ones. Tge ^ratio XLX/XLL

varies with Z.

Auger ^L spectra ^were very complex. ^{Two values of L} corresponding ^{to Z}

^{70 and Z}

⁵⁶

have been détermined.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ^{ET LE RADIUM TOME} 21, ^MAI 1960, ^{PAGE 469.}