Un emploi possible de filtres d'absorption en diffraction de neutrons

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Submitted on 1 Jan 1964

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Un emploi possible de filtres d’absorption en diffraction de neutrons

M. Domenici

To cite this version:

M. Domenici. Un emploi possible de filtres d’absorption en diffraction de neutrons. Journal de

Physique, 1964, 25 (5), pp.493-494. �10.1051/jphys:01964002505049300�. �jpa-00205814�

493.

UN EMPLOI POSSIBLE DE FILTRES D’ABSORPTION EN DIFFRACTION DE NEUTRONS

Par M. DOMENICI,

SORIN, Centro Ricerche Nucleari, Saluggia, Vercelli, ^Italia.

Résumé.

On décrit

filtre qui permet ^de séparer ^les harmoniques supérieures ^dans

^fais-

ceau ^«

monochromatique » de neutrons. Avec

filtre

peut ^obtenir

longueur d’onde très

petite qui, dans certains appareils ^de diffraction, représente ^{la seule} possibilité ^{de faire des} explo-

rations jusqu’aux angles ^les plus grands.

Abstract.

A filter is described which allows the higher ^{harmonics of}

monochromatic

neutron beam to be separated. ^{’With the} aid of this filter

obtain

very small wavelength

which represents ^the only possibility, with certain apparatus, ^of exploring ^the high angle

region.

LE JOURNAL DE

PHYSIQUE

25,

1964,

Introduction.

Des filtres d’absorption ^{ont été} employés fréquemment ^en diffraction de neutrons surtout pour éliminer ^{une ou} plusieurs composantes

d’ordre supérieur dans les études où leur effet de

perturbation ^est particulièrement gênant ^(ordre- désordre, structures magnétiques).

Pour des longueurs ^d’onde principales ^autour

de 1 A, ^un filtre de plutonium ^est employé pour éliminer l’harmonique ^2. S. C. Abrahams et al. [1],

dans une étude sur l’antif erromagnétisme ^{du f er} (y),

ont employé ^{un filtre de} Pu pour éliminer la x J2

et un filtre de Ir pour éliminer ^À étant de

1,032 ^À.

Dans notre laboratoire, ^{un filtre de} Sm, préparé

avec 170 mg/cm2 ^de SM20, ^en poudre ^contenue

Fie. 1.

Section efficace du 149Sm.

entre deux feuilles minces d’Al, ^{a été} employé pour évaluer exactement le montant de la contami- nation du second ordre. L’allure [2] de la courbe de la section efficace totale du 149Sm présentée

sur la figure ^{1 est} telle, ^en effet, que ^{les neutrons} de

longueur ^d’onde plus grande que 0,9 ^A peuvent ^être

absorbés tandis que les ^neutrons de longueur

d’onde plus petite que 0,7 A peuvent ^{être transmis.}

Fie. 2.

Comptage

échantillons de Fe,

sans

filtres Sm.O..

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01964002505049300

494

Résultats expérimentaux.

^Les figures ^{2 et 3}

montrent la raie (110) ^{de Fe} polycristallins ^en poudre ^obtenue 2) ^{avec une} longueur ^d’onde principale ^X

1,046 ^{il sans} filtre, ^et ( fig. 3) ^avec

filtre de Sm,O,. ^La partie ^{au-dessus de la raie en} pointillé ^est

qui ^{reste de la raie} (110) produite

par la longueur ^(Fonde principale.

FIG. 3.

Comptage

échantillons de Fe,

avec

filtres SM203-

Les résultats de la figure ^{3 ont été} obtenus dans

un temps d’exposition ^{dix fois} plus grand par

rapport ^{à ceux de la} figure ^2.

Du rapport ^{entre les} intensités de la raie (110) ~ j2

et (110) À ^{et du fait} que l’absorption ^subie par la

longueur ^d’onde X/2 ^{à travers} le filtre de SM203

est de 12 % environ, ^{on a} déduit que le ^montant de la contamination du second ordre est, ^dans

notre faisceau, ^de 1,15 %.

L’emploi du filtre de samarium nous a montré aussi qu’il ^est possible ^de changer rapidement ^la longueur ^{d’onde de} 1,046 ^{A à} 0,523 À, ^sans perte

trop grave de définition snr le bruit de fond, ^comme

on peut ^{voir sur la} figure ^3.

Ce résultat est particulièrement intéressant dans le cas où l’on dispose d’un instrument de diffraction

ayant ^{le second} collimateur fixe, parce qu’il repré-

sente pratiquement le seul moyen de varier rapi-

dement la longueur d’onde pour explorer les por- tions des spectres ^aux angles ^les plus grands.

Applications ^au programme.

Nous sommes en

train de mettre au point, ^{dans notre} laboratoire,

une extension de cette possibilité qui ^consiste

à adopter ^comme longueur ^d’onde principale

À ~ 1,3 ^{A : dans ce cas} l’harmonique ^{2 sera suffi-}

samment intense pour permettre ^{des mesures} plus soignées ^et par conséquent ^{on en} tirera les avan-

tages ^{suivants :}

1) adopter ^comme longueur ^d’onde principale

À ~ 1,3 ^À signifie ^{avoir la} plus grande intensité,

parce qu’à ^{une telle} longueur ^d’onde correspond,

dans notre cas, le maximum de la courbe maxwel- lienne du spectre ^{des neutrons} thermiques ;

2) l’harmonique ² ( 7~

0,65 ^{A dans ce} cas) peut, quand ^sa présence ^{se révèle} gênante, être réduite

ou éliminée avec une épaisseur ^{très mince de} Cd,

en exploitant ^son pic d’absorption ^à 0,18 eV ; 3) l’harmonique 2 devient elle même une nou-

velle longueur ^{d’onde sur} laquelle ^on peut opérer,

si l’on élimine la longueur ^d’onde principale ^avec

un filtre de Sm.03.

On peut conclure que deux longueurs ^d’onde

différentes peuvent ^être employées, ^{en alternant}

deux filtres ^en face du second collimateur et éviter ainsi les longues opérations de rotation du mono-

chromateur et d’alignement ^{successif de l’instru-} ment, qui ^{seraient de toute} façon nécessaires même

avec les instruments doués de la plus grande ^versa- tilité, tels que, par exemple, ^les spectromètres à

deux axes.

Discussion

Pr BERTAUT. - Si vous utilisez x/2 ^{au lieu}

de 7~, ^vous déplacez ^{les raies vers les faibles} angles. Donc, ^vous augmentez ^les intensités par le facteur de Lorentz. Mais ^ne perdez-vous pas ^en

pouvoir de résolution a

Dr DOMENICI.

Oui bien sûr, ^mais l’avantage principal d’utiliser ~,/2 ^est d’augmenter l’intervalle

(en ^sin 0/X) d’exploration ^du spectre.

BIBLIOGRAPHIE

[1] ^ABRAHAMS (S. C.) ^et al., Phys. Rev., 1962, 127, ^n° 6, 2052-2055.

[2] ^HUGHES (D. J.) ^{et SCHWARTZ} (R.B.), Neutron Cross

Section, Rapp. ^{USAEC BNL} 325, ^2nd Ed., 1958.