G5-BIS : Time of Flight Reflectometer DESIR
Photo du spectromètre.
General description:
Distance chopper to detector : 7.5m
Distance sample to detector : 3.7m
Wavelength range : from 3.5Å to 22Å
Wavelength resolution : fixed delta-lambda=0.2Å
Time of flight channels : from 1 to 256 (standard:250)
Angular range : from 0.1deg. to 2deg.
Angular resolution : from 0.007deg. to 0.15deg. (standard:.03deg.)
Position of the surface : horizontal
Horizontal beam size at the sample : 18mm
Vertical beam size at the sample : from 0.3mm to 3mm

Multidetector :
Type : XY
Detection : 3He
Efficiency of detection : 30% at 5Å
Number of cells : 128 x 128
Size of the cells : 1.5mm x 1.5mm

In standard operation conditions :
Maximum intensity : 6 counts/s/channel at 6.0Å
Background : 1 count/hour/channel
Minimum measurable reflectivity : 2.10-5 (1.10-5 with lowest resolution)
Typical acquisition time : 17h (for R=2.10-5 in standard conditions)

Ancillary equipment:
Permanent magnets with horizontal or vertical field of 0.6Tesla, 0.1Tesla or 0.05Tesla
Controlled temperature cells (from -40deg.C to 60deg.C) for liquid surfaces measurements


Ce réflectomètre est principalement destiné à l'étude des interfaces par réflexion de neutrons. Un faisceau polychromatique de neutrons non polarisés est envoyé, sous incidence rasante, sur l'interface à étudier. Celle-ci doit être plane et avoir une surface de quelques centimètres carrés. L'intensité réfléchie est mesurée en fonction de la longueur d'onde. La réflectivité est le rapport de l'intensité réfléchie à l'intensité incidente.

La variation de la réflectivité avec le vecteur de diffusion est reliée au profil de concentration perpendiculaire à la surface. Si l'on représente ce profil par une succession de couches différentes, on peut déterminer, les épaisseurs de chaque couche, leur composition ainsi que la rugosité de l'interface avec la couche suivante. Des épaisseurs allant de 30Å à 5000Å peuvent être mesurées avec une précision de quelques Angstroems. Les rugosités sont déterminées dans une gamme allant de 10Å à 200Å avec une erreur de quelques Angstroems.

L'appareil permet l'étude des interfaces de tous types, mais est plus particulièrement adapté à la mesure des interfaces avec un liquide.

Le réflectomètre est installé au bout du guide de neutrons G5-bis. Il se compose tout d'abord d'un hacheur (chopper) qui produit des bouffées de neutrons. Un collimateur sous vide (1.7m) muni d'une fente à chaque extrémité permet de délimiter parfaitement le faisceau. A l'intérieur de ce collimateur se trouve un ensemble de trois supermiroirs destiné à dévier le faisceau vers la surface à étudier. L'échantillon est disposé sur une tête goniométrique permettant son orientation. Ce support est monté sur une table de translation verticale. Elle peut être utilisée comme passeur d'échantillon.


Réflectomètre à Temps de Vol DESIR : G5-BIS
(Dispositif pour l'Étude des Surfaces et des Interfaces par Réflexion)


Shéma de DESIR (fichier postscript: 53Kb).

Le faisceau réfléchi est mesuré à une distance de 3.7m à l'aide d'un multicompteur XY.(128x128 cellules de 1.5mm).

Monté sur un bras qui autorise une rotation, dans le plan vertical, il permet de mesurer des angles d'incidence allant jusqu'à 5deg.. Lorsqu'un neutron arrive dans le détecteur, le système d'acquisition enregistre simultanément son temps d'arrivée (mesure de la vitesse) et la cellule (mesure de la déviation angulaire) dans laquelle il a été détecté. On peut mesurer la diffusion non spéculaire sur 15 zones différentes simultanément.

e-mail : desir@llb.saclay.cea.fr


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Edition LLB - Janvier 1995