1. NSE Applications. Programme de traitements des données du spin écho (SPECTRE).

 

Les traitements des données sont à exécuter de préférence à partir de l'ordinateur de traitement du Spin Echo. Lors du démarrage de l'ordinateur, vous devez donner un login et un password sur LLB.PC (ils vous seront donnés au début de votre temps d'expériences). Il faudra aussi connecter le disque n: , volume de l'ordinateur d'acquisition (si vous voulez soit lire les données sur ce PC et non pas sur le réseau (Taiwan\spinecho i.e. m:\data) ou corriger les phases dans les fichiers d'échos(4.6)).

 

En septembre 1997, l'ensemble des programmes a été modifié : les fichiers de données traitées sont toujours des fichiers texte (ASCII) mais ils n'ont plus exactement le même format qu'avant cette date (la première ligne de descriptif est modifiée). Les traitements ont été regroupés dans un seul programme SPECTRE écrit en VisualBasic5 fonctionnant sur Windows95 ou Windows NT. De nombreuses bulles d'aide apparaissent lorsque vous déplacez la souris dans les diverses fenêtres du programme.

Voici le menu du programme SPECTRE.

 

NSE DATA TREATMENTS

File

Config.

Param.

I(q,t) Data Treatment

Addition Files

Other Data Treatments

Calcul.

Phase Coil Correction

Kaleidégraph

Info

Help Messages

Heure

    1. Config. Parameters.

 

Vous pouvez choisir le mode de sortie des résultats ainsi que le fichier contenant certains des paramètres importants des traitements.

Last Parameters ou Default Parameters, les paramètres pour 6Å

 

Output Results.

Vous pouvez sortir les résultats :

dans un fichier F (option future...)

sur l'imprimante Printer

ou pas None

Si vous choisissez Printer, à chaque traitement I(q,t), vous aurez le tableau des résultats sur l'imprimante. Sinon, vous aurez quand même la possibilité d'imprimer les tableaux des résultats car des boutons Print Table sont accessibles.

 

Parameters file for the I(q,t) Data treatment.

Le nom du fichier paramètre de cette partie de programme dépend de la longueur d 'onde à laquelle les fichiers à traiter ont été obtenus. C'est e6.par pour 6Å, e8.par pour 8Å...

Dans ce fichier, il y a notamment le décalage de zéro du détecteur, le numéro de la bobine de phase et la valeur de courant qu'il faut pour déphaser l'écho de 90° (par exemple 0.095A à 6Å).

4.2. I(q,t) Data treatment

Ce programme est le traitement principal utilisé pour analyser les fichiers de données du spin écho. Il permet de traiter les fichiers de données 953000.dat obtenus en exécutant par exemple les commandes run e6a2 , next presettime décrites dans le chapitre 2. Les résultats des calculs sont écrits dans les deux fichiers suivants:

 

Numfic.res qui contient trois colonnes de données:

t (ns) S(q,t) / S(q,t=0) Erreur sur (S(q,t)/S(q,t=0)(

et Numfic.enz qui contient deux colonnes:

t (ns) S(q,t)/S(q,t=0)

ou t est le temps de Fourier et S(q,t)/S(q,0) est la fonction de diffusion intermédiaire normée par S(q,0) (la polarisation).

La relation entre Ip (A) le courant de précession et t (ns) le temps de Fourier est:

t (ns) ~ 2.341 10-7. Nsol. Ip(A).[l (Å) ]3

et Nsol sur MESS est 2478

Data File

Numéro du fichier de données à traiter : 953000.dat

Les données à traiter sont recherchées sous le volume \ répertoire Path... Si vous travaillez sur l'ordinateur de traitement de spin écho, par défaut, le volume \ répertoire est n:\ . C'est directement le répertoire de l'ordinateur d'acquisition où sont stockées les données brutes (les deux ordinateurs fonctionnent en réseau). Si les données que vous voulez traiter sont ailleurs, le programme vous propose de modifier le chemin où vous chercherez ces données.

Treatment Options

Correction phase for 6 Angstroem

Lors de l'acquisition des données, à chaque valeur de courant de précession, 4 mesures de l'amplitude de l'écho ont été effectuées ainsi que deux mesures de part et d'autre de ce point important (symétrie de l'appareil). Ceci permet de corriger, lors d'un éventuel déphasage de l'écho, la mesure de l'amplitude de l'écho. Il faut noter qu'un déphasage de l'écho de 90° correspond à 0.0742 Ampères à 8Å et 0.0973 Ampères à 6Å. Lors du traitement des fichiers de données, ces dernières valeurs doivent être connues ; elles se trouvent dans le fichier e6.par que vous pouvez voir et modifier dans Config. Parameters.

Normalisation to the resolution

945000.res

Il s'agit de diviser toutes les amplitudes des échos de l'échantillon par la réponse au même courant de précession d'un échantillon purement élastique. C'est une opération de normalisation par la résolution du spectromètre. Celle ci est obtenue avec un échantillon de graphite ou du vycor... Le fichier de résolution (graphite, vycor) à choisir a déjà été sans normalisation par ce programme ; les données pour la résolution ont été obtenues à la même longueur d'onde, de préférence au même angle (ou un angle proche) et avec ou sans le diaphragme devant les compteurs que les données du fichier Data file à traiter. Lors de l'analyse d'un fichier de données d'un échantillon quelconque, il faut cocher cette option et choisir un fichier de résolution adéquate.

 

Result file :

Numéros du fichier résultat. Par défaut, les fichiers résultats ont les mêmes numéros que le fichier.dat. Ces fichiers sont stockés dans le même répertoire que les fichiers de normalisation.

 

Comments :

Commentaire inscrit dans le descriptif (1ère ligne) du fichier résultat.

 

Bg Factor :

Facteur multiplicatif de la polarisation de l'échantillon (f* I(q,t)) qui tient compte du bruit de fond lié au terme incohérent de l'échantillon. Ce bruit de fond est obtenu avec les mesures Up et Down d'un témoin incohérent (de même épaisseur) corrigé des transmissions, temps d'acquisition...

 

**

 

Voici le tableau de résultats que vous pouvez imprimer :

 

I(q,t) Data Treament Date : 04-01-1997 Time : 16:41:23

Parameter file comments : for 6 angstroem wavl 02 97 AB

lambda: 6.00 Detector Angle Shift: 10.00 Phase Coil N°:13 Halfpi current :0.0951

Correct phase : Yes Normalization to d:\results\976870.res

Data file:n:\data\976870.dat Result file d:\results\976870.res

Comments : Bg factor: 1

RUN E6A4P5.run DATA 976870.dat

Job Ip(A) Fourier t Aver. I(q,t)/I(q,0) Phase... Current. .. Corr. Aver./G.Aver.

0 0.00 0. 986 1.000+/-0.010 0.0+/- 0.0 0.000 0.000 1.007

4 2.00 0.25 1005 0.812+/-0.012 2.0+/- 0.9 -1.257 0.002 1.019

6 4.00 0.5 998 0.819+/-0.012 1.6+/- 0.8 -1.180 0.002 1.012

8 7.00 0.88 1004 0.803+/-0.012 -1.0+/- 0.9 -1.015 -0.001 1.018

10 10.00 01.25 992 0.788+/-0.013 -4.5+/- 0.9 -0.901 -0.005 1.006

12 15.00 01.88 1011 0.769+/-0.013 2.4+/- 0.9 -0.702 0.003 1.025

14 20.00 02.51 998 0.703+/-0.014 -10.2+/- 1.2 -0.515 -0.011 1.012

16 25.00 03.13 970 0.654+/-0.014 -5.9+/- 1.2 -0.356 -0.006 0.983

18 30.00 03.76 998 0.623+/-0.015 -9.0+/- 1.4 -0.162 -0.010 1.012

20 40.00 05.01 1012 0.547+/-0.015 -2.9+/- 1.6 0.231 -0.003 1.026

22 50.00 06.27 994 0.524+/-0.015 -3.5+/- 1.7 0.600 -0.004 1.008

24 60.00 07.52 1008 0.500+/-0.016 -8.2+/- 1.8 0.963 -0.009 1.022

26 80.00 10.02 948 0.416+/-0.016 0.7+/- 2.3 1.718 0.001 0.961

28 100.00 12.53 1015 0.348+/-0.018 -10.8+/- 2.9 2.508 -0.011 1.029

30 120.00 15.04 946 0.304+/-0.019 -19.6+/- 3.6 3.284 -0.021 0.959

32 130.00 16.29 981 0.204+/-0.018 -3.9+/- 5.2 3.749 -0.004 0.995

34 140.00 17.54 1012 0.226+/-0.022 -34.6+/- 5.6 4.108 -0.037 1.026

Up: 1593 +- 18 Down: 189 +/- 6

Great average: 92 +/- 5

First Preset Monitor: 0.660E+07 First Real time: 309

Two theta: 4.500 Wavelength: 5.97

 

Outre les valeurs I(q,t)/I(q,0), les colonnes Phase et Aver./G.Aver sont importantes. Les valeurs de phase (déphasage...) doivent être faibles. A partir de 20° il est conseillé de corriger les courants de phase du fichier d'échos utilisé (e6a4p5.run) pour obtenir le fichier de données.dat qui vient d'être traité. Un fichier e6a4p5.cor est sauvé lors du traitement : il contient les valeurs des corrections de courant de phase. Ce fichier pourra être utilisé pour corriger automatiquement les courants de la bobine de phase avant d'autres acquisitions de données (voir paragraphes 2.3 ou 4.6.).

Aver./Great Average doit être constant autour de 1 : c'est la moyenne des deux intensités mesurées de part et d'autre du point d'écho divisée par l'intensité moyenne diffusée très loin de l'écho (Job n°3 des fichiers d'échos e6a2.run, voir figure paragraphe 1).

 

4.3. Addition Files

 

Ce programme permet d'additionner et moyenner plusieurs fichiers 95300*.res. Il écrit aussi en même temps un fichier.enz pour utiliser le logiciel installé sur l'ordinateur de traitement du spin écho : ENZFIT.

 

4.4. Other Data Treatments.

 

4.4.1. Quick Scan (Movement) -> I(q,t=0)

 

Ce programme détermine à partir d'un fichier de données dans lequel a été effectué un scan rapide sur un mouvement (généralement celui du détecteur n°2), les valeurs optimum des temps de comptage (Preset) nécessaires pour atteindre 2000coups dans le job Up. Ces scans rapides sont décrits dans le paragraphe 2.1.3. Si les valeurs des temps de comptage optima sont supérieures à 300s, il faudra effectuer l'acquisition de données en plusieurs fois, puis additionner ensuite les fichiers traités avec le programme AdditionFile (4.3).

4.4.2. Current Scan (coil) -> I(current coil n°)

Ce programme permet d'extraire d'un fichier de données obtenues en effectuant un scan de courant sur une des bobines, les points permettant de reconstituer tout un écho lors des réglages. La bobine de phase est souvent utilisée pour obtenir tout un écho comme le montre la figure page 9 (paragraphe 1).

 

4.4.3. UpDownAverage

 

Sur certains fichiers de données, seules les valeurs de Up, Down et Average sont importants. Ce programme les donne rapidement. Vous pouvez effectuer une sélection multiple des fichiers à traiter (touche Ctrl+ click du fichier).

4.4.4. Polarized I(q,t) Data treatment

Ce traitement équivaut au traitement classique I(q,t) Data treatment lorsque les acquisitions de données d'écho ont été faites sans flipper Pi. C'est généralement l'échantillon qui flippe la polarisation.

Dans les fichiers de données à traiter ici, le job 1 est obtenu avec un flipper Pi off, le 2 avec un flipper Pi on. Pour obtenir ce Pi, on utilise physiquement le premier flipper Pi/2.

 

      1. Calculations

 

4.5.1. Module Q

Si vous avez oublié votre calculette pour connaître q en fonction de lambda et de l'angle de diffusion... ou une liste de q avec le pas sur l'angle.

 

4.5.2. Efficiency Pi

Calculer pour des mesures d'analyse de polarisation, les efficacités des flippers, la polarisation et la moyenne.

 

4.5.3. Field

 

4.6. Phase Coil Correction.

 

La spectrométrie d'échos de spin est une méthode de zéro s'appuyant sur la symétrie entre les deux aires de précession du spectromètre. Cette symétrie, pourtant fondamentale, est très difficile à conserver sur les périodes expérimentales de plusieurs heures. La solution adoptée afin de corriger au mieux ce défaut est la méthode de mesure en trois points décrite dans le paragraphe 1. On admet donc aisément que toutes les mesures de l'amplitude d'échos doivent être corrigées d'un certain déphasage. Cette correction des mesures de S(q,t) est automatiquement effectuée dans le programme I(q,t) Data treatment décrit au paragraphe 4.1. Néanmoins, lorsque le déphasage devient trop important (> 20, 30°), il est nécessaire de modifier les réglages des courants de la bobine de phase des fichiers d'échos qui conduisent à de tels déphasages avant de faire d'autres mesures. C'est ce que fait ce programme Phase Coil Correction. Cette correction se fait donc sur les fichiers d'échos de l'ordinateur d'acquisition (cf paragraphe 2.3), par exemple e6a2.run.

Dans le programme ici, le but est toujours le même que celui décrit en 2.3. mais la méthode légèrement différente ; en effet une méthode automatique de correction de phase a été programmée. Elle utilise un fichier e6a2.cor qui a été créé lors du dernier I(q,t)Data Treatment d'un fichier de données obtenu à partir d'un fichier d'échos e6a2.run. Ce type de fichier exxx.cor contient 3 colonnes, les valeurs des courants de précession, le courant de phase et la correction du courant de phase ; ces valeurs sont affichées dans le tableau liste des résultats du programme I(q,t)Data Treatment.

Le traitement automatique consiste à appliquer aux fichiers d'échos (e6a2.run) les corrections des courants de phase du fichier e6a2.cor. A la fin de l'opération de correction, l'ancien fichier e6a2.run est sauvegardé sous le nom e6a2.old... Le nouveau fichier d'échos e6a2.run devra conduire à des fichiers de données ou les valeurs des déphasages seront moins grands.

Attention à ne pas exécuter plusieurs fois à la suite la correction automatique de phase ; les corrections des courants de phase sont appliquées à chaque fois. C'est pourquoi lorsque vous sélectionnez un fichier d'échos à corriger, vous voyez apparaître dans une fenêtre texte, la date et l'heure de la dernière modification du fichier e6a2.run. A vous de faire attention à ce que vous exécutez.