Sélection d'énergie de neutrons rapides par temps de vol

HAL Id: jpa-00212747

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00212747

Submitted on 1 Jan 1959

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.

Sélection d’énergie de neutrons rapides par temps de vol

R. Ballini, L.G. Kuo

To cite this version:

47 A

LAMPES A MERCURE

POUR SPECTROSCOPIE RAMAN

Par Michel

DELHAYE,

C. N. R. S., Faculté des Sciences de Lille.

Nous avons cherché à améliorer les

_techniques

de

spectroscopie

Raman dans le but de réduire le

_temps

nécessaire à

_{l’enregistrement}

des

_spectres.

Le

perfec-tionnement simultané des sources de

lumière,

des

spectromètres

et des lecteurs

_{photoélectriques}

permet

d’envisager

l’extension de cette

méthode

à des études de mécanismes de réactions ou même de

_cinétique

chimique [1].

Les

_progrès

les

_plus

récents et les moins connus en ce domaine ont trait aux sources de lumière. Nous

avons

_{expérimenté}

différentes formes de

lampes

à

cathodes de mercure

_liquide,

_{fonctionnant,}

soit en

courant

_continu,

soit en

_régime

d’impulsions,

ce dernier

procédé

associé à un

_découpage

synchrone

du

signal

permettant

d’améliorer

considérablement

le

_rapport

signal/bruit

du

_récepteur

non refroidi

[2].

FIG. 5.

La forme finalement

_adoptée

est

_{représentée}

sur la

figure

1.

Il

_s’agit

d’une

_lampe

annulaire entourant

complètement

le tube Raman

[3].

La très forte section du tube

_permet

d’admettre des courants instantanés très intenses sans _que

_{l’élargissement}

des raies émises

et

_{l’augmentation}

de l’intensité du fond continu deviennent

_gênants

_pour des travaux courants de

spectroscopie

Raman. Les variations très

_rapides

du

courant

_pendant

le fonctionnement en

_impulsions

donnent lieu au

_voisinage

des électrodes à des efforts

mécaniques

assimilables à des chocs violents. Les

risques

de

_rupture

de

_{l’enveloppe}

de verre ou de silice

sont évités en laissant aux traversées

_métalliques

une

certaine

élasticité. Ceci est _{obtenu soit par}

_l’emploi

d’électrodes

scellées où le verre a la forme d’un tube

annelé,

soit bien

_plus

facilement par

l’usage

d’élec-trodes démontàbles refroidies où l’étanchéité et l’élasti-cité sont _{assurées par} un

joint torique

en

_{néoprène [4].}

La

_lampe

est

réunie en _permanence à une installation de pompage. Ces

_lampes,

refroidies _{par ventilation}

forcée,

peuvent

dissiper

une

_puissance

_moyenne de 5 000 watts. Le fonctionnement en

_impulsions

est

obtenu par la

décharge périodique

à travers le tube d’une batterie de condensateurs de 12 ou 24

_{{iF chargés}

sous 4 000 volts

_{environ,isoit}

100

ou 200 Joules _par

décharge.

La

_fréquence

de

_répétition

variable de 2 à

100 éclairs par seconde est _{commandée par} un

géné-rateur de

déclenchement

_fournissant,

soit des

impul-sions de 20 kV à une électrode

_{d’amorçage capacitive,}

soit des

_décharges

d’environ 2 Joules à un «

_igniteur

»

semi-conducteur

_plongeant

dans le mercure

catho-dique.

Le fonctionnement des

_lampes

est donc

assi-milable à celui des « Senditrons » ou des «

_{Ignitrons »}

industriels.

L’utilisation de ces-

_lampes

associées à un

spectro-mètre

_{photoélectrique}

_permet

_{l’exploration cyclique}

et

l’enregistrement

cinématographique

des

_spectres

Ràman à des vitesses

_atteignant

_{pour l’instant}

20 000 cm-1 _{par minute environ.}

Lettre reçue le 17 mars 1959.

RÉFÉRENCES

[1] DELHAYE

(M.)

et DELHAYE-BUISSET

(M. B.),

Coll.

Spectrosc.

Intern.,

Liège,

8-12

_septembre

1958.

[2]

VALENTIN

_(F.),

_{Thèse, Bordeaux, 18} avril 1958.

[3]

PLIVA,

SCHNEIDER,

STOKR et ULBERT,

Spectrochim.

Acta, 1957, 499.

[4]

DUPEYRAT

_(R.),

Coll.

_Spectrosc.

Intern.,

Liège,

8-12

septembre

1958.

SÉLECTION D’ÉNERGIE

DE NEUTRONS RAPIDES

PAR TEMPS DE VOL Par R. BALLINI et L. G.

KUO,

S. R. N. B. E., C. E.

N.,

Saclay (1).

Pulsation du faisceau. -

Le faisceau du Van de

Graaff de 5 MeV de

_Saclay,

dont l’intensité continue

peut

atteindre 20

_{{iA environ,}

a été

_pulsé

à une fré-quence de

quelques

megahertz

par déflexion

électro-statique

et

_découpage

_par un

diaphragme :

la durée des

_impulsions

_peut

être abaissée à _{1 mys. La} tension sinusoïdale induite dans une

_spire

est transformée en

(1)

Deux

_rapports

intérieurs détaillés traitent l’un du

découpage

du faisceau

_(Ballini,

Moreau et

_Pierre),

l’autre du

_{dispositif électronique}

et de la discussion des conditions

expérimentales (Ballini

et

_Kuo).

48A

un train de

_signaux

de

chronométrage

brefs

_ayant

un

retard

réglable

par

rapport

aux

impulsions

du faisceau

sur la cible.

Convertisseur de

_temps

en

_amplitudes.

-

L’inter-valle de

_temps

entre

_chaque

_impulsion

du

détec-teur à scintillations et le

_prochain

_signal

de

chro-nométrage

est

transformée

en un

signal

d’ampli-tude

_{approximativement}

_{proportionnelle,}

l’étalon-nage étant effectué par un

temps

de vol connu et

variable,.

Ce

_signal

n’est

_enregistré

par un sélecteur à

plusieurs

canaux que si

l’impulsion

du

photomulti-plicateur qui

l’a déclenché est

_comprise

dans une bande

d’amplitude

définie _par un sélecteur à 1 canal.

Résolution et taux de

comptage.

- Divers essais

sur des neutrons T _{+ p} et T + d ont été effectués

avec deux sortes de

_{photomultiplicateurs}

RCA :

6 810

A

et 7 046. Le

_premier

a

_permis

d’obtenir une

largeur

à mi-hauteur voisine de 3

_mlis

_pour un

_pic

dû à des neutrons de

_1,9

MeV.

Les essais

_{préliminaires}

du modèle à

_grande

photo-cathode

n’ont pas

apporté l’avantage

attendu d’un taux de

_comptage

_plus

_{élevé pour} une résolution donnée.

C’est toutefois avec lui

_qu’ont

été effectuées les

mesures

suivantes,

avec des

impulsions

de

faisceau

de 3 à 4 _mys

et

des

_pics

de neutrons de 5 à _{7 mp} à

mi-hauteur.

Réactions

_{(p, n).}

- La

_figure

1

_représente

l’en-semble de l’installation. Deux faibles raies de neutrons

FIG. 1. -

Projection

horizontale du

dispositif

pour une

réaction

_(p,

_n),

schéma

_{électronique}

de

_principe.

correspondant’ à ’Q

’:::!.. -1,4.

et

_{- 1,7}

MeV ont été

obtenues avec un

_dépôt

_{électrolytique}

de chrome-53 et des

_protons

de

_3,7

MeV.

Avec une cible de

vanadium

_préparée

_par

évapo-ration

_thermique

et des

_{protons de}

_3,7

MeV :

Q’:!. -1,55, - 2,32

et

_{- 2,72}

MeV.

Avec une

cible

de

manganèse

de

même

prépara-tion et des

_protons

de

3,95

_{MeV: Q}

= -

1,08,

-

1,47,

-1,97, - 2,35, - 2,55

MeV : la dernière valeur est très

_imprécise

_(groupe

mal

_{séparé) ;}

les

quatre

premières

sont à

-4-

20 keV

_près.

La

_figure

2

FIG. 2. -

Spectre

de neutrons obtenu avec _{Mn + protons} de _3,95 MeV.

représente

un des

spectres

obtenus. Les résultats avec le chrome-53 et le

_manganèse

sont en accord avec des résultats récents de

_ELwYrr,

_LANDON,

OLEKSA et GLASOE

_(Phys.

_{Rev., 1958,}

_112,

_1200).

FIG. 3. - Distribution

angulaire

des neutrons

_produits

par Mn +

_protons

de _3,95 MeV avec :

_Q

_{= - 2,97MeV.} Le

_monitorage

est _{effectué par}

_intégration

des

_charges

collectées par la cible :

_{l’inhomogénéité}

de cette

der-nière,

les variations du nombre d’électrons secondaires

qu’elle

émet et l’instabilité de l’efficacité de détection des neutrons sont des causes de

_{non-reproductibilité}

Des

distributions

_angulaires

de

neutrons émis _par

V et Mn ont été déterminées : la

_figure

3

_représente

un des résultats obtenus.