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14 • Diffraction des neutrons et des électrons
Pour une température égale à 0 ◦ C, la longueur d’onde est égale à 1,55 Å et donc
adaptée à la diffraction par les cristaux. Comme la distribution des vitesses suit une
loi de Maxwell, le rayonnement émis est polychromatique. On utilise un monochromateur à cristal (Ge, Cu, Zn, Pb) pour sélectionner une longueur d’onde particulière.
La figure 14.1 représente le schéma de principe d’un diffractomètre à neutrons. Un
collimateur en cadmium dirige le faisceau de neutrons primaires sur le cristal du monochromateur. Un second collimateur permet de sélectionner la radiation utile. Pour
détecter les neutrons, on détecte les particules chargées, créées lors d’une réaction
nucléaire qui intervient dans le détecteur. On utilise du bore qui présente une section
efficace importante pour les neutrons thermiques.
n
1
0 + B
10
5 ⇒ Li
7
3 + He
4
2 .
Les rayons diffractés sont analysés par des compteurs proportionnels remplis de BF 3
ou par des scintillateurs enrichis en B
10 qui détectent les particules chargées, formées
lors de l’ionisation des atomes légers produits.
Figure 14.1
On peut également produire les neutrons par « spallation » : des protons de haute
énergie (≈ 1 MeV) sont envoyés de manière pulsée sur une cible en uranium. Chaque
proton génère environ 25 neutrons. Ces neutrons, de haute énergie, sont émis en un
temps très bref (environ 0, 4 ms).
14.1.2 Diffusion des neutrons
L’interaction des neutrons avec la matière a deux origines, l’interaction avec les
noyaux et l’interaction du moment magnétique associé au spin des neutrons avec
les moments magnétiques des atomes de la cible.
L’interaction neutron-noyau dépend des forces nucléaires à courte distance. La
dimension du noyau (≈ 10 −15 cm ) est négligeable devant la longueur d’onde
14 • Diffraction des neutrons et des électrons
Pour une température égale à 0 ◦ C, la longueur d’onde est égale à 1,55 Å et donc
adaptée à la diffraction par les cristaux. Comme la distribution des vitesses suit une
loi de Maxwell, le rayonnement émis est polychromatique. On utilise un monochromateur à cristal (Ge, Cu, Zn, Pb) pour sélectionner une longueur d’onde particulière.
La figure 14.1 représente le schéma de principe d’un diffractomètre à neutrons. Un
collimateur en cadmium dirige le faisceau de neutrons primaires sur le cristal du monochromateur. Un second collimateur permet de sélectionner la radiation utile. Pour
détecter les neutrons, on détecte les particules chargées, créées lors d’une réaction
nucléaire qui intervient dans le détecteur. On utilise du bore qui présente une section
efficace importante pour les neutrons thermiques.
n
1
0 + B
10
5 ⇒ Li
7
3 + He
4
2 .
Les rayons diffractés sont analysés par des compteurs proportionnels remplis de BF 3
ou par des scintillateurs enrichis en B
10 qui détectent les particules chargées, formées
lors de l’ionisation des atomes légers produits.
Figure 14.1
On peut également produire les neutrons par « spallation » : des protons de haute
énergie (≈ 1 MeV) sont envoyés de manière pulsée sur une cible en uranium. Chaque
proton génère environ 25 neutrons. Ces neutrons, de haute énergie, sont émis en un
temps très bref (environ 0, 4 ms).
14.1.2 Diffusion des neutrons
L’interaction des neutrons avec la matière a deux origines, l’interaction avec les
noyaux et l’interaction du moment magnétique associé au spin des neutrons avec
les moments magnétiques des atomes de la cible.
L’interaction neutron-noyau dépend des forces nucléaires à courte distance. La
dimension du noyau (≈ 10 −15 cm ) est négligeable devant la longueur d’onde