SPECTROSCOPIE MÖSSBAUER EN COÏNCIDENCE DE SnO2

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Submitted on 1 Jan 1974

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SPECTROSCOPIE MÖSSBAUER EN COÏNCIDENCE DE SnO2

J. Dehaes

To cite this version:

J. Dehaes. SPECTROSCOPIE MÖSSBAUER EN COÏNCIDENCE DE SnO2. Journal de Physique

Colloques, 1974, 35 (C1), pp.C1-77-C1-79. �10.1051/jphyscol:1974124�. �jpa-00215499�

JOURNAL DE PHYSIQUE

Colloque Cl, supplément

atr

rfO 1, Torne 35, Janvier 1974, page Cl-77

J. C. DEHAES

Université Libre de Bruxelles, Service de Métrologie Nucléaire, av. F.-D. Roosevelt, 50, 1050 Bruxelles, Belgique

Résumé.

-

La spectroscopie Mossbauer en coïncidence de Sn02 a permis de résoudre le doublet quadrupolaire qui se présente sous la forme d'un singlet élargi dans un spectre Mossbauer classique.

Une séparation quadrupolaire de

0,s i 0,05

mni/s a été obtenue

à

partir du spectre relevé dans l'intervalle 74-124 ns.

Abstract.

-

The coincidence Mossbauer spectroscopy of Sn02 has allowed the resolution of the quadrupole doublet which

is

a broadened single line

in

a classical Mossbauer spectruni.

A

quadru- pole splitting of

0.5 !- 0.05

mmls I-ias been obtained fronl the spectruni recorded in the time window 74-124 ns.

1. Introduction.

-

La résolution en énergie sur un spectre Mossbauer est limitée par la largeur naturelle de l'état nucléaire excité. En effet la largeur d'une raie du spectre est toujours supérieure

à

la somme des largeurs de raie d'absorption et d'émission. Par la spectrométrie Mossbauer en coïncidence, un rétrécis- sement de la raie a été observé dans le cas du Fe5' (E

=

14,41 keV, Tl,?

=

97,81 ns [Il). Le même phé- nomène a été constaté [2] pour S n t L 9 (E

=

23,83 keV, Tl,,

=

17,75 ns [Il) bien que la demi-vie plus faible rende la mesure plus difficile. Dans SnO,, le spectre d'absorption se présente sous la forme d'un doublet qua- drupolaire (Q.S.

=

0,5 f 0,05 mm/s [3]-161). Dans un spectre Mossbauer classique, les deux raies ne sont pas résolues. Notre but est de montrer que l'utilisation de la technique des coïncidences permet de les résoudre.

2. Instrumentation.

-

L'appareillage utilisé a été décrit par J. CarmeIiet et S. Lejeune [2]. Toutefois quelques modifications

y

ont été apportées. Tout d'abord, les deux détecteurs ont été placés

à

90°

l'un par rapport

à

l'autre. Cette modification de géomé- trie nous a periiiis d'animer la source d'une vitesse variant linéairement dans le temps. D'autre part, une chaîne de coïncidences lentes a

été

ajoutée pour améliorer le rapport signal-bruit.

3. Calibration.

^-

Une résolution en temps de 10 ns a été mesurée en utilisant une source d'Il2"

(E,

=

35 keV

;

E-y

=

27 keV

;

Tl,,

=

1,6 ns). Le convertisseur temps-amplitude a été calibré avec des lignes a retard. Un rapport signal-bruit de 50 a été mesuré dans les conditions d'une expérience Moss- bauer (source

:

BaSnO,

1 1iC ;

écran

: 1

ing/cm2 de Sn119 dans SnO, enrichi). La c:ilibration de la vitesse

a

été obtenue

à

partir du déplaceinei~t isoniériyuc entre /?-Sn et SnO, (IS

=

2.56 inn-i/s [Il).

r*)

Ce travail a. étC s~ibvcntioiiriC p a r 1.1. 1 . S. N.

4. Expériences.

-

Des spectres mesurés dans quo- tre intervalles de temps sont représentés

à

la figure 1 . Le spectre 1

cl

n'est dû qu'aux coïncidences fortuites.

Ces mesures se sont étalées sur I O semaines, et chaque spectre est la somme de

I O

spectres. Les caractéristi- ques essentielles des spectres représentés

à

la figure

L

apparaissaient égalernent dans les spectres pariiels.

Les spectres obtenus après soustraction de la contri- bution due aux coïncidences fortuites sont représentés

à

la figure 2.

5. Analyse.

-

Un spectre tliéorique a été ajusté chaque spectre expérimental en tenant compte de lu résolution tenipoi-elle. Lors de l'ajustement, les lar- geurs de raie de la source et de l'absorbant

ainsi que la position des intervalles de temps ont été maintenues constantes. 11 restait donc

à

déterminer In position des 2 raies d'absorption, la fraction réson- nante apparente de la source, la fraction résonnante de l'écran et le background. Les résultats obtenus sont rapportés au tableau

1.

t 1 - t ~

~ f ,

.fil Q.S.

(ns>

- -

(mmis)

-

16,l- 40,8 0,54

^f

0,05 0,38

^f

0,08 0,63 + ^0.20

40,8- 73,7 0,52

^f

0,05 0,41

^f

0,06 0,56

^f

0.10 73,7-123,7 0,48 f 0,05 0,44 f 0,04 0,51 + 0,05

~ f , :

fraction résonnante apparente de la source (BnSnO,,

f ; =

0,63 [7]).

f., :

fraction résonnante de l'écran

Q.S.

:

déplacement quadrupolaire.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1974124

J. C. DEHAES

FIG.

1.

-

Spectres bruts obtenus après sommation des spectres partiels relevés dans l'intervalle a) 16-41 ns, b) 41-74 ns, c) 74-124 ns,

d)

124-570 ns.

FIG. 2. - Spectres obtenus après soustraction des spectres fortuits.

La courbe en trait plein est le résultat de l'ajustement.

SPECTROSCOPIE MOSSBAUER EN COINCIDENCE DE Sn02 Cl -79

6. Conclusion.

-

La spectroscopie Mossbauer en Remerciements.

^-

L'auteur tient

à

remercier M . le coïncidence a permis de mettre en évidence d'une Professeur J. Devoogllt d'avoir dirigé ce travail, M. le manière directe la présence d'un effet quadrupolaire Professeur S. Lejeune et M. J. Carineliet qui ont mis

dans SnO,. au point l'installation et réalisé les premières mesures.

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