1. Réglages (Setup) du spectromètre MESS.

 

Les réglages (setup) du spin écho consistent à déterminer très précisément les courants dans les flippers Pi (1ère étape) et les deux flippers pi/2 (2ème étape) et les valeurs des courants de symétrie pour chaque courant de précession (3ème étape) ainsi que les déphasages en fonction de l'angle de diffusion (dernière étape). A la fin du setup, vous aurez créé les fichiers d'échos e6a0.run e6a2.run e6a4.run à la longueur d'onde choisie 6Å aux divers angles de diffusion souhaités (2, 4°).

 

Comment commencer le Setup du spectromètre ?

 

Le début des réglages (Setup) s'effectue après avoir choisi la longueur d'onde, par exemple 6Å (commande wavl 6) sur le faisceau direct un peu atténué. C'est à dire à angle nul (commande m2 0). On peut utiliser le diffuseur intense (Graphite, Vycor) pour atténuer ou mettre l'atténuateur (commande Att 1 pour l'atténuateur n°1 à 6Å).

Les réglages des flippers (étapes 1 et 2) s'effectuent automatiquement. Quelques paramètres importants de ces étapes sont définis dans le fichier set6.stp (set8.stp à 8Å).

 

Fichier set6.stp

1, setup mode

9,14,pi and pi compensation

8,10,5, pihalf1 pihalf2 common compensation

.2,.15,.1,.1,.1, steps in the same order

2,10,30,100, main unit and 3 values from where to extrapolate the phases

13,-4.5,-4,-1,.05,120, phase unit n°3 starting values number of steps

15,.5,.1,trim unit start and step

sans6,1,6, the independent variables file time factor wavl guess

1,3,(start with pi and) follows with pi/2 then 3 echos at 3values

 

Les 2ème et 3ème lignes donnent les n° des bobines des flippers Pi et compensation (sur MESS c'est souvent 9,14) et les flippers pi/2 (8 10) avec leur compensation (commune bobine n°5). Les valeurs données à la ligne 4 sont les valeurs des pas de courant de toutes ces bobines pour la détermination automatique.

A la ligne 5 sont donnés le n° d'une bobine principale de précession ainsi que 3 valeurs de courant de précession auxquelles on va effectuer un balayage en courant de phase afin d'obtenir 3 courbes complètes d'échos (comme celle montrée paragraphe 5.1.1). La ligne 6 précise le n° de la bobine de phase, les valeurs de départ du courant de phase pour les 3 courants de précession choisi à la ligne 5 précédente, le pas de courant et le nombre de pas.

A la ligne 8 se trouve le nom du fichier (.run) dans lequel on a déjà écrit toutes les valeurs de courant de précession pour lesquelles on veut déterminer les courants des flippers. Ici c'est dans le fichier sans60.run que sont données les valeurs de précession de B1 B2. Ce fichier contient aussi les valeurs précises des courants dans les Fresnels (B11 B12) qui corrigeront le mieux l'écho. Ces courants ne dépendent que de la position des Fresnels et des courants de précession.

A la dernière ligne on peut choisir l'étape du setup. Ici 1, 3 signifie que l'on veut effectuer automatiquement de la première étape (réglage des Pi) à la troisième étape (3 courbes d'écho). On aura, entre ces deux étapes, effectué la 2ième étape, les réglages des flipper pi/2.

 

Pratiquement, on démarre le setup du spectromètre à 6Å en exécutant la commande setup set6.

A la fin de la 1ère étape, les valeurs des courants dans les bobines Pi et compensation seront écrites dans le fichier sans61.run.

De même, à la fin de la 2ème étape, les valeurs des courants dans les bobines Pi/2 et compensation auront été ajoutées dans le fichier sans62.run.

Durant la 3ème étape, trois fichiers de données seront enregistrés.

La commande de setup automatique dure environ 2,5heures.

 

La suite du setup est effectuée par l'expérimentateur.

Les trois fichiers obtenus à la fin du setup automatique sont traités par le sous-programme " CurrentScan " du programme de traitement SPECTRE. Ensuite, par ajustement avec Kaléidegraph avec la fonction écho " Resomess ", on détermine pour les trois valeurs de courant de précession (10,30 et 100A) trois valeurs de courants de phase. En linéarisant ces trois points, on extrapole tous les courants de phase pour toutes les autres valeurs de courant de précession (2 à 140A).

Un dernier paramètre est nécessaire pour les mesures : la valeur de courant nécessaire à la bobine de correction de phase (bobine n°15) pour tourner de 90°. Pour obtenir cette valeur il faut se placer à 30A par exemple, mettre tous les courants adhoc dans les bobines. Ces courants sont inscrits dans le fichier sans62.run. Se placer au milieu de l'écho de préférence avec le courant de phase (valeur déduite de l'ajustement avec " Resomess " ou de la linéarisation des courbes de scan de courant). Il faut enregistrer un fichier de scan de courant sur la bobine B15 , en exécutant par exemple la commande run ec6b15, next 30

 

Fichier ec6b15.run

B15 2 .1 ' 2 A pas de 0.1A

c 1 80

 

En traitant le fichier de scan sur la bobine de correction de phase (n°15) obtenu par le sous-programme " CurrentScan " du programme de traitement SPECTRE et ensuite en ajustant avec la fonction " Resomess " on obtient la valeur de courant nécessaire dans B15 pour faire un déphasage de 90°.

 

Comment créer le fichier d'écho e6a0.run lors du Setup du spectromètre?

 

Le fichier sans62.run contient tous les courants des flippers à toutes les valeurs de courant de précession de 2 à 140A. Grâce à 3ème étape automatique du setup vous avez les valeurs des courants de phase à angle nul. Donc avec un éditeur, copier ce fichier sur le fichier e6a0.run . Ensuite, au début de ce fichier mettre les commandes des jobs 1 à 3, c'est à dire flipper Pi on (Job 1), flipper pi off (Job 2) et les deux flipper Pi/2 loin de l'écho.

 

Z zéro des petites bobines

B 1 30 30A dans les deux bobines de précession

B 2 30

B 9 1.351 flipper Pi et compensation à 30A

B 14 -0.523

C 1 5 5 comptages " Up "

B 9 0 Flipper Pi off

B 14 0

C 1 6 6 comptages " down "

 

B 8 0.921 flippers Pi/2 et compensation

B10 0.862

B 5 2.543

B 13 5.00 loin de l'écho

C 1 3 3 comptages " average "

 

Ensuite remplacer successivement toutes les lignes c 1 par

B13 -1.685 courant de symétrie correspondant au courant de précession

C 1 4

B15 1.101 1.798 pas = 2* courant de déphasage de 90° de la bobine de correction de phase

C 1 2 Scan de part et d'autre du point d'écho

 

En lançant ce premier fichier e6a0.run sur le faisceau direct atténué par la commande

run e6a0

next 3 3 secondes suffisent à angle nul

vous obtiendrez un fichier .dat que vous traiterez avec le sous-programme " I(q,t) Data Treatment ". Les déphasages pour ces premières mesures peuvent être assez importants. Les corriger avec le sous-programme " PhaseCorrection " afin d'obtenir un meilleur fichier e6a0.run.

 

Comment créer les fichiers d'écho aux divers angles?

Les valeurs des courants des flippers ne dépendent que de la longueur d'onde et des courants de précession. Seuls les courants de phase sont modifiés par un changement d'angle de diffusion. En première approximation, le déphasage systématique varie linéairement avec l'angle de diffusion. Sur MESS il faut ajouter .02A par degré d'angle. Donc à partir du fichier e6a0.run en utilisant le sous-programme " Phase Correction " créer les autres fichiers e6a2.run e6a3.run e6a4.run... en ajoutant .02A (approximation) aux valeurs de la bobine de phase (n°13) par degré d'angle supplémentaire.

Les déphasages dans ces fichiers seront corrigés après des mesures rapides sur le diffuseur élastique intense par exemple.