Ensemble pour les mesures en temps-de-vol des neutrons rapides

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Submitted on 1 Jan 1969

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Ensemble pour les mesures en temps-de-vol des neutrons rapides

C. Le Rigoleur, D. Abramson

To cite this version:

C. Le Rigoleur, D. Abramson. Ensemble pour les mesures en temps-de-vol des neutrons rapi- des. Revue de Physique Appliquée, Société française de physique / EDP, 1969, 4 (2), pp.253-254.

�10.1051/rphysap:0196900402025300�. �jpa-00243247�

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ENSEMBLE POUR LES MESURES EN TEMPS-DE-VOL DES NEUTRONS RAPIDES

C. LE RIGOLEUR et D. ABRAMSON,

C.E.N., ^Cadarache.

Résumé. 2014 Nous décrivons ^un ensemble expérimental disposé auprès ^{du faisceau} pulsé regroupé ^{du Van de} Graaff de 5 MeV de Cadarache, piloté par ^un calculateur CII 90-10 et destiné

aux mesures neutroniques par temps-de-vol. ^Il comprend cinq détecteurs de neutrons rapides

et différents moniteurs. De plus, ^un électroaimant permettant ^la précession ^{de 03C0 du} spin ^des

neutrons d’énergie jusqu’à ^{4 MeV a été mis au} point pour ^{des mesures de} polarisation.

Abstract.

We describe an experimental set-up, ^{located near} the 5 MeV pulsed ^and

bunched Van de Graaff at Cadarache operated by ^{a CII 90-10} computer and intended for neutron time-of-flight measurements. It includes five fast neutron detectors and various monitors. In addition a precession electromagnet ^was designed ^{for neutron} polarisation

measurements.

REVUE DE PHYSIQUE APPLIQUÉE ^TOME 4, juin 1969,

1. Ensemble à cinq détecteurs de neutrons rapides.

-

I .1. DÉTECTEURS ET COLLIMATION fl~’. 1).

^Ces

détecteurs sont des scintillateurs liquides ^{à protons de}

FIG. 1.

recul NE 213. Chaque scintillateur est logé ^{dans une} protection ^en plomb, ^elle-même disposée ^{dans une}

cuve de fer pleine d’eau, ^devant laquelle ^{se trouve un}

cône en paraffine (ou ^une portion ^de cône). ^Cette

collimation est voisine de celle réalisée par A. B. Smith à Argonne. En améliorant sous le faisceau de neutrons la forme de ces protections ^de paraffine pour les détec- teurs situés le plus ^{en avant,} nous avons obtenu des bruits de fond très petits. ^Les détecteurs sont à 300 les

uns des autres. Comme l’ensemble des détecteurs ^et

de leurs protections ^est disposé ^{sur un} chariot tournant,

on peut ^mesurer des distributions angulaires ^{de 250}

à 155~. La position du chariot peut ^être télécommandée par le calculateur. La distance diffuseur-détecteur peut varier de 1,50 ^{à 4 m.}

1.2. ÉLECTRONIQUE ( fcg. 2).

^Les neutrons sont

sélectionnés _{par les} méthodes de temps-de-vol ^{et de dis-}

crimination y-n. Chaque ^{détecteur est vu} par deux pho-

FIG. 2.

Ensemble de 5 détecteurs de neutrons

dispositif électronique.

tomultiplicateurs. ^Le premier, ^{un XP} 1021, ^{est un} pho- tomultiplicateur rapide qui ^sert à déterminer le temps de détection du neutron. Le second, ^{un 56 AVP} 03, permet la discrimination y-n par la méthode d’Owen.

Le seuil de détection des neutrons en énergie ^est

d’environ 150 keV. Les impulsions provenant ^{de chacun} des XP 1021 sont mélangées grâce ^{à un} système ^à

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/rphysap:0196900402025300

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diodes rapides ^et envoyées ^{sur la voie «} arrêt » d’un convertisseur temps-amplitude dont la voie « départ »

est déclenchée par ^une impulsion périodique provenant du faisceau pulsé ^et regroupé du Van de Graaff.

Chacune des impulsions provenant des 56 AVP 03 permet ^la différenciation _y-n après ^{avoir été} discriminée

en amplitude ^{et est} envoyée dans l’une des voies du châssis d’aiguillage ^{AP 32} (Intertechnique). L’impul-

sion fournie par le CTA ^est envoyée ^{dans un conver-}

tisseur d’amplitude ^{CA 12} (Intertechnique). ^{Si cette} impulsion ^{est en} coïncidence avec l’une des impulsions attaquant ^l’AP 32, ^{elle est} analysée ^en amplitude. ^Le

résultat de la conversion est aiguillé par l’AP 32 dans

un sous-groupe de ^canaux d’un bloc-mémoire BM 96.

La résolution en temps ^{est de l’ordre de} 2,5 ^{ns avec}

un scintillateur cylindrique ^{de 1"} 1 ~2 de diamètre et 2" de longueur, ^{et des neutrons de} 2,5 ^MeV.

Les détecteurs sont stabilisés en température par

une circulation d’eau à 220 autour des photomultipli-

cateurs. La variation de l’efficacité de détection des

neutrons d’une ^{source Po-Be est} inférieure à ± 1,5 %

sur trois mois.

1.3. MONITEURS.

L’installation comprend ^diffé-

rents moniteurs. L’un d’entre _eux, un détecteur direc- tionnel à BF3 dont l’efficacité est connue, fait l’objet

d’une autre communication à ^ce congrès. ^{Il est} placé

à 00 dans l’axe du faisceau. Un autre, semblable, ^est placé ^{à 900.} Enfin, ^{un troisième} placé ^à 1350, ^constitué

par ^un scintillateur plastique, ^{est utilisé en} temps- de-vol.

1.4. MESURES.

Les mesures peuvent ^{être conduites} entièrement par le calculateur à qui ^l’on indique préala-

blement les conditions de l’expérience. Les résultats sont lus par le calculateur, transférés sur bande magné- tique ^et analysés ultérieurement.

Un tel ensemble joint ^au calculateur permet ^ainsi

une utilisation rationnelle du faisceau. Nous avons

effectué des mesures de distribution angulaire ^{de neu-}

trons diffusés élastiquement par le lithium-6 de 2 à 2,9 ^MeV.

II. Électroaimant de précession ^de spin.

Enfin,

dans le,but d’effectuer des mesures de polarisation,

nous avons réalisé un électroaimant qui permet ^de faire pivoter ^{de 1800 la} polarisation ^{d’un faisceau de}

neutrons d’énergie ^maximale égale ^à 4,3 ^{MeV. Les} dépolarisations introduites _{par les} inhomogénéités ^de champ ^et de rémanence sont négligeables (inférieures

à 0,5 0/0).

MESURE DE LA POLARISATION DES NEUTRONS EN COURS D’EXPÉRIENCE

P. DELPIERRE, ^M. HEYMAN, J. KAHANE, ^{R. SENÉ et G.} SAGET,

Laboratoire de Physique Atomique ^et Moléculaire, Collège ^{de France.}

Résumé. - Afin de mesurer la polarisation de neutrons de 14 MeV parallèlement ^aux expériences ^de diffusions, nous avons construit un polarimètre à hélium gazeux. ^Pour réduire la durée de la mesure à une valeur faible devant celle de l’expérience ^{en cours, nous avons} comprimé l’hélium à 150 bars dans ^un volume de 300 cm3 placé ^le plus près possible ^{de la source.}

Abstract.

To measure the 14 MeV neutron polarization during scattering experiments,

we have built a gas polarimeter. To reduce the duration to a value small compared ^{to that}

of the experiment ⁱⁿ progress, ^{we have} compressed the helium at 150 bars in a volume of 300 cm3

disposed ^{as near to the source as} possible.

REVUE De PHYSIQUE APPLIQUÉE ^TORIE 4, J"cIX 1969,

Nous avons réalisé un dispositif qui ^nous permet ^de

mesurer la polarisation ^{des neutrons} (d, t) ^{de 14} MeV, parallèlement ^aux expériences ^{en cours. Cette mesure}

se fait par diffusion ^{sur un} noyau de pouvoir d’analyse

connu. Afin d’éviter d’encombrer le faisceau de neu- trons défini _{par les} particules ^ce associées, ^{nous avons}

choisi un noyau diffuseur dont ^on peut détecter faci- lement le recul. Nous avons construit un spectromètre

à hélium gazeux ^sous très forte pression. ^Plusieurs

auteurs ont déjà fabriqué ^des appareils ^{sur ce} prin- cipe [1]. ^{Des mesures de} polarisation ^ont été réalisées

sur des neutrons (d, d) [2]. ^Nous nous sommes efforcés de réduire la durée de la mesure par rapport à celle des

expériences en cours en augmentant considérablement les angles ^{solides et} de rendre la mesure possible ^en

même temps que l’expérience principale. C’est donc surtout ces deux derniers points que ^nous développe-

rons. La méthode utilisée est la suivante : la polarisation