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L'état de l'art en 1971

L'état de l'art au démarrage du RHF (1971)

Appareil photo Polaroïd converti en détecteur de neutron. L'objectif a été scié et remplacé par un scintillateur au florure de lithium.

Détecteur à intégration
Le plus classique est une plaque photographique argentique sur laquelle on plaque un convertisseur (par ex: feuille mince de gadolinium ou couche de LiF). Les photons gamma et/ou les particules chargées émises par le convertisseur impressionne la plaque photographique qu'il suffit alors de révéler pour connaitre le lieu d'impact des neutrons et la quantité reçue (imagerie neutronique).
C'est un détecteur peu cher mais peu pratique à cause du long délai entre la mesure et l'obtention du résultat (développement de la plaque photo) et sa réponse n'est pas du tout linéaire (seuil minimum de détection = sous-exposition, seuil maximum de détection = surexposition). Il ne permet pas l'analyse du faisceau en énergie.
Instruments concernés : D12, T12
Pour gagner en vitesse, une astuce a été de détourner des appareils de photo dits "à développement instantané" des années 70, les fameux Polaroïd très en vogue à l'époque. On y gagnait effectivement beaucoup en vitesse mais au prix d'une faible sensibilité et d'une moindre qualité d'image, toutefois cela convenait parfaitement pour la localisation de l'échantillon dans le faisceau incident. Tous les instruments de l'ILL ont utilisé ce type d'appareil tant que les films Polaroïd ont été disponibles; ils sont maintenant remplacés par de petites caméras CCD équipées de convertisseurs qui fournissent une image en temps réel.

Compteur ou moniteur
Quand le RHF démarre, le détecteur à tout faire de ce type est un mono-détecteur dont le convertisseur est du gaz BF3 (le 3He est encore très rare). C'est un tube métallique typiquement de quelques cm de diamètre et d'une dizaine de cm de long. Il compte tous les neutrons qui le traversent mais ne donne aucune information sur leur trajectoire ou leur énergie. Pour obtenir la localisation des neutrons diffusés par un échantillon, on a alors le choix entre déplacer un mono-détecteur autour de l'échantillon (D1, D2, D8, D9, D10, IN1, IN2, ...) ou bien paver l'espace avec un ensemble de mono-détecteurs (D6, IN5, IN6, ...).

Détection des neutrons avec analyse en énergie
Les détecteurs de neutrons lents ne savent pas effectuer une analyse en énergie des neutrons incidents. L'analyse en énergie n'est donc pas le fait de détecteurs spéciaux mais de procédures de mesure (temps de vol) couplées à des électroniques d'acquisition adaptées.

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Dernière mise à jour: 15 September 2021