Le Laboratoire Léon Brillouin accueille sur le guide G1-bis un spectromètre particulièrement original : le spin écho sans champ, développé par l'Université Technique de Münich. Les premières années de fonctionnement ont permis de montrer l'intérêt de ce nouveau type d'appareil [1]. Cependant, le faisceau de neutron était mal adapté et de piètre qualité. C'est pourquoi, l'ensemble du couple guide/spectromètre a été repensé en optimisant tous les paramètres.

Sur le spectromètre lui même la principale modification a été l'achat d'un sélecteur mécanique Dornier présentant une meilleure transmission que le sélecteur utilisé jusqu'à présent (98% au lieu de 74%).La partie la plus importante des améliorations a porté sur le guide. Quatre paramètres ont été modifiés. La section du guide a été augmentée pour aboutir à une taille de faisceau de 34x50mm² au lieu de 25x30mm². La longueur d'onde caractéristique du guide * [2] a été diminuée de 7Å à 3.5Å par l'utilisation de la technologie des supermiroirs récemment mise au point [3]. Elle permet également d'augmenter la divergence transmise par le guide, et donc le flux disponible. L'utilisation de couches magnétiques dans la partie courbe du nouveau guide permet de ne réfléchir que les neutrons possédant le bon état de spin et d'obtenir ainsi un faisceau de neutrons polarisés. Le polariseur qui était installé à l'entrée du spectromètre n'est alors plus nécessaire.

Caractéristiques géométriques du guide

Après sa séparation du guide G1 (voir figure 1), le guide G1-bis est formé d'une partie courbe de 3.5m de longueur, d'un rayon de courbure de 76m. 2 lames de verre sont insérées dans le guide et forment 3 canaux de 8x50mm². Toutes les faces concaves sont recouvertes de supermiroirs polarisants à 2.5T_c; les faces convexes à 2T_c. Ces couches ont été réalisées au PSI (Zürich). Les faces supérieures et inférieures sont non polarisantes à 2T_c. L'ensemble est baigné par un champ magnétique vertical de 200 Gauss. Cette partie courbe est suivie par une partie droite divergente dans le plan horizontal et de 7.5m de longueur. En supermiroir 2_c, elle est dans un champ vertical de 20 Gauss; elle homogénéise le faisceau, et l'amène à une dimension de 34x50mm². Le sélecteur mécanique est logé dans une interruption de 35cm. L'étude, l'installation et les couches non polarisantes ont été réalisé par la CILAS.

Gains obtenus

Le flux total en neutrons thermiques a été mesuré, en bout de guide G1-bis, par irradiation de pastilles d'or avant et après les modifications. On obtient une augmentation de flux (équivalent 2Å) de 0.6 10⁹ n.cm^-2.s^-1 (neutrons non polarisés) à 0.94 10⁹ n.cm^-2.s^-1 (neutrons polarisés). La mesure du gain obtenu sur le compteur de l'appareil est très importante, en particulier pour les courtes longueurs d'onde. Elle est représentée sur la figure 1. L'intensité disponible a été multipliée par 35 à 5Å. La polarisation est également bonne. Elle est de 93% à 4Å, 88% à 10Å, et 76% à 14Å.

Références:
[1] M. Köppe et al., J. of Neutron research, 4, (1,4), 261, (1996)
[2] B. Farnoux, B. Hennion, J. Fagot, Conf. Proc. IAEA, 2, 353, Vienna, 1968
[3] A. Menelle, Neutron News, 6, (4), pp 10-13, (1995)

LLB Mai 1997