DIFFRACTOMETRE DEUX AXES SUR FAISCEAU CHAUD 7C2

7C-2 Hot Neutron Two Axis Diffractometer

Photo du spectromètre.

General description:
Beam tube : 7C - Hot source
Monochromators : Ge (111) , Cu (111) , Ge (311)
Type of instrument : 2 axis (for diffraction from disordered systems).
Max. flux at specimen : 10⁶ - 2.10⁷ n. cm.^{-2 .} sec^-1
Max. beam size at specimen : 5 x 2 cm²
Incident wavelength : lambda = 1.11 Å - 0,7 Å - 0.57 Å
Angular ranges : 1.25deg. < 2theta < 128deg.
Q range : 0.3 Å^-1< Q < 20 Å^-1
Distance sample - detector : 0.5 < D < 5 m

Collimation :
Vertical : variable .6deg. to 2deg.
Horizontal : variable .4deg. to 1deg.

Detectors :
640 cell PSD (height : 70 mm, width 5.2mm)
covering 128deg. (2theta)
radius of curvature 1.50 m

Minimum step size scan : 0.01deg.
Data collection and Instrument Control System : PC computer

Ancillary equipment
Furnace : 273deg. K < T < 1700deg. K
Cryostat : 1.5deg. K < T < 300deg. K
Vacuum tight

L'appareil 7C2, implanté sur la source chaude du réacteur ORPHEE, est un spectromètre à 2-axes. Il est principalement destiné à l'étude de l'ordre local des systèmes désordonnés, liquides ou amorphes.

Les caractéristiques de 7C2 ont été décrites par J.P. Ambroise et R. Bellissent, dans :
"Position sensitive detection of thermal neutrons" Ed. P. Convert - B. Forsythe, Academic Press - London 1983.
L'énergie élevée des neutrons incidents permet d'une part un grand domaine de vecteurs de diffusion et d'autre part de minimiser les processus inélastiques.

L'intensité diffusée est mesurée au moyen d'un multidétecteur, composé de 640 cellules, couvrant 128deg. par pas de 0.2deg.. Le gaz de détection est du ¹⁰BF3. La distance échantillon-détecteur est de 1.5m.

Trois monochromateurs (Ge (111), Cu(111) et Ge (311) interchangeables par translationpermettent d'obtenir respectivement les longueurs d'onde incidentes suivantes : 1.1 0.7 et 0.57Å.
Trois types de collimation entre la source chaude et le monochromateur ainsi que quatre collimateurs entre le monochromateur et l'échantillon sont utilisables.

L'échantillon est placé dans une enceinte à vide d'un diamètre de 600 mm ; à l'intérieur de cette enceinte peuvent être disposés :

un changeur d'échantillon à 5 positions rotationnelles fonctionnant à température ambiante,
un four à résistance vanadium couvrant un domaine de température de 273 à 1700deg.K,
un cryostat à queue vanadium utilisable entre 1.5 K et 300 K,
un champ magnétique de 1 T peut être éventuellement appliqué à l'échantillon placé dans le cryostat.

Diffractomètre Deux Axes sur Faisceau Chaud 7C-2

Shéma de 7C2 (fichier postscript: 1123Kb).

Le spectromètre 7C2 est contrôlé par un micro-odinateur de type PC qui assure également le contrôle de la température (four, cryogénérateur ou cryostat) et à l'ambiante, le changement automatique d'échantillon.
Un ensemble de programmes standards de réduction des données est disponible sur tous les PC du Groupe.
Un manuel (en versions française et anglaise) décrit le pilotage de l'appareil et l'utilisation des programmes de traitement des données.

Améliorations envisagées :

remplacement du détecteur BF3 par un détecteur ³He apportant un gain d'un facteur 3 en efficacité
mise en place d'un chopper pour mesure dans une fenêtre élastique.

e-mail : 7c2@llb.saclay.cea.fr

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Edition LLB - Janvier 1995