Bonnes pratiques de la diffusion de neutrons aux petits angles

Laboratoire Léon Brillouin, CEA-CNRS UMR 12, CEA Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France

Résumé

Conceptuellement, une expérience de diffusion de rayonnement donne accès à la densité spectrale de puissance de la densité de longueur de diffusion d’un échantillon (ou section efficace différentielle de diffusion). Cette grandeur s’exprime en cm².

Ce cours se veut un guide pratique et explicatif de la réalisation d’une expérience sur un spectromètre de diffusion de neutrons aux petits angles. Dans un premier temps le vocabulaire est précisé. Les notions de cohérence du faisceau en relation avec la résolution instrumentale sont abordées. Puis sont exposées les idées générales devant guider l’expérimentateur dans le choix des réglages du spectromètre. Sont exposées ensuite les mesures, qui outre celle de la diffusion de l’échantillon, doivent être réalisées pour extraire l’information souhaitée des données collectées: mesure de la transmission; mesure permettant la normalisation des spectres par l’efficacité du détecteur; mesure des différentes contributions qui s’ajoutent au spectre inhérent à l’échantillon; étalonnage du spectromètre permettant d’exprimer la mesure en unité absolue; etc. Très souvent, l’expérimentateur ne s’intéresse qu’à la contribution due aux corrélations des fluctuations du contraste local dans l’échantillon. Aux petits angles, les fluctuations de densité ou celles dites « incohérentes » s’apparentent alors à un bruit de fond inhérent à l’échantillon. Nous discuterons de la façcon d’évaluer et de soustraire ces contributions.