Processing of the experimental reflectivity data

L’acquisition des données brutes nécessite un traitement afin de corriger les différentes erreurs de mesure liées à des problèmes expérimentaux.

Correction liée à l’éclairement de l’échantillon.

Contrairement à la réflectivité de rayons X, la largeur du faisceau de neutrons est en général plus grande que la largeur effective de l’échantillon vue par le faisceau de neutrons. Pour des angles suffisamment petits, la surface utile du faisceau de neutrons est proportionnelle à l’angle d’incidence q. Les flux de neutrons mesurés doivent donc être corrigés par ce facteur géométrique 1/sin(q) (ou simplement 1/q pour les petits angles). La largeur typique du faisceau étant de 1 à 2 mm, l’angle maximal pour lequel l’échantillon est totalement éclairé par le faisceau de neutrons est de 3° à 6° pour un échantillon de 20 mm. Cela est en général suffisant pour les mesures classiques de réflectivité. Toutefois dans le cas de grands échantillons ou de mesures à angle d’incidence très élevé, cette correction géométrique disparaît à partir d’un certain angle d’incidence.

Figure 1 : corrections liées à l’éclairement de l’échantillon. Contrairement à la réflectivité X, la largeur du faisceau de neutrons est plus grande que l’échantillon, le flux augmente proportionnellement à l’angle d’incidence.

Corrections liées aux imperfection des systèmes de polarisation.

Let I⁺⁺, I^{- -}, I^{+ -}, I^{- +}, the intensity measured for the different spin-states.
Let R⁺⁺, R^{- -}, R^{+ -}, R^{- +}, the real physical reflectivity
The problem is to get the real physical values of the R coefficients from the measured intensities I.

Let p, a, f, g, be the efficiency coefficients of the polariser, analyser, flipper1 and flipper 2

On the spectrometer PRISM, the tranfert matrix of the polariser is defined as :

Non spin-flip measurements 

We consider the case where he magnetisation of the sample is aligned with the applied field.
We only assume that R⁺⁺>R ^--

Spin-flip measurements

We consider the case where there is a significant spin-flip signal.
We only assume that R⁺⁺ > R ^--, R ^-+ , R ^+-

On PRISM, one should discard the R^+- measurement

Determination of the factors a, p, f, g

Pour déterminer indépendamment a et p il faut faire une mesure avec un polariseru par exemple.

En pratique les valeurs obtenues à partir des mesures en faisceau direct sont uniquement indicatives

(la polarisation effective dépend en fait de la direction q)