Un nouveau réflectomètre pour la caractérisation des super-miroirs à l'ILL
L'équipe impliquée dans le projet posant devant de l'instrument T3
T3, le nouveau réflectomètre à neutrons froids polarisés, est désormais pleinement opérationnel à l'ILL. Développé par le Service d'Optique des Neutrons de l'ILL, cet instrument est dédié à la caractérisation des super-miroirs à neutrons produits à l'ILL. C'est le tout dernier instrument issu du projet de guide de neutrons H15, et il représente une étape essentielle dans le développement des systèmes optiques neutroniques de pointe à l'ILL. Félicitations et un grand merci à toutes les personnes qui ont contribué à la réussite de ce projet !
Les performances du nouveau réflectomètre T3 ont été largement améliorées par rapport à l'ancienne version, notamment grâce à son nouveau monochromateur en graphite à focalisation verticale variable. Combiné au nouveau guide de neutrons H15, le flux de neutrons sur l'échantillon a été augmenté d'un facteur 100 environ ! Cette augmentation significative du flux va permettre d'améliorer la qualité et la précision des analyses réalisées sur les super-miroirs, et ainsi de mieux comprendre et optimiser les processus impliqués dans leur production. De plus, l'espace disponible accru ainsi que le nouveau détecteur, plus grand et sensible à la position, rendront possible la caractérisation complète de composants optiques complexes.
T3 : le nouveau réflectomètre à neutrons froids polarisés, développé par le Service d'Optique des Neutrons de l'ILL. © Laurent Thion - Ecliptique.com
Le groupe "Multicouches" du Service d'Optique des Neutrons de l'ILL, à côté du T3. © Laurent Thion - Ecliptique.com
Super-miroirs
© Laurent Thion - Ecliptique.com
Les neutrons subissent une réflexion totale sur les surfaces des matériaux jusqu'à un angle critique qui dépend à la fois de la longueur d'onde du neutron et du matériau. Les angles critiques varient selon la longueur d'onde et le matériau, le nickel présentant l'angle de réflexion le plus élevé. Les super-miroirs sont des structures multicouches conçues pour réfléchir les neutrons à des angles dépassant cet angle critique. Ces dispositifs sont composés de couches alternées de matériaux ayant des longueurs de diffusion neutronique différentes. La performance de ces super-miroirs dépend de l'épaisseur des couches, de leur composition et de leur perfection. À l'ILL, les super-miroirs sont fabriqués par pulvérisation cathodique magnétron, ce qui permet de déposer les matériaux avec un contrôle précis de l'épaisseur des couches à l'échelle nanométrique. Les super-miroirs polarisants utilisent des couches alternées de matériaux magnétiques pour réfléchir préférentiellement les neutrons d'un état de spin tout en absorbant ou en transmettant l'autre. Le choix du substrat et sa géométrie jouent également un rôle crucial dans l'optimisation des performances.
H15
Le nouveau guide de neutrons froids (basse énergie) H15 représente l'une des réalisations techniques les plus impressionnantes du programme de modernisation Endurance de l'ILL. Conçu et développé à l'ILL, H15 est le système de guide de neutrons le plus complexe jamais réalisé. Son installation, achevée en février 2024, permet désormais de fournir des neutrons aux instruments D007, D11+, SAM et SHARPER. Les simulations de transport de neutrons et d'optique de guide ont joué un rôle crucial, révélant des pistes d'optimisation que la complexité aurait autrement masquées.
La brochure "technologies neutroniques" de l'ILL
À l'ILL, nos équipes repoussent les limites technologiques. De la conception et l'optimisation d'optiques neutroniques de pointe au développement de détecteurs haute performance et d'environnements d'échantillons ultra-modernes, nous garantissons des faisceaux de neutrons et des montages expérimentaux de la plus haute qualité pour nos utilisateurs scientifiques. Les avancées techniques majeures réalisées à l'ILL sont mises à la disposition de l'ensemble de la communauté neutronique. C'est ce que souligne notre toute nouvelle brochure en anglais "technologies neutroniques" brochure.