L'installation de temps de vol GELINA à JRC-Geel en Belgique.
Les mesures sont faites par le biais d'une source pulsée de neutrons en utilisant la méthode de temps de vol afin de déterminer l'énergie du neutron incident. Les neutrons sont produits par un faisceau de particules sur une cible de materiau lourd.
- n_TOF au Cern (protons de 20 GeV/c sur cible de plomb).
- GELINA à JRC-Geel (electrons de 100 MeV sur cible d'uranium).
La détection des particules issues des réactions induites par neutrons (neutrons, gammas, produits de fission) se fait par des détecteurs dédiés et optimisés pour fonctionner en présence des neutrons.
Ces installations de temps de vol sont complémentaires. La résolution de GELINA est excellente tandis que le flux instantané au Cern est très intense, ce qui est favorable pour la mesure des isotopes radioactifs. Une deuxième base de vol à courte distance (20 m) est opérationnelle depuis 2014 au Cern.
Description technique
La source pulsée de particules crée des neutrons de toutes énergies à un instant donné. A une distance de typiquement 10 à 200 m le faisceau de neutrons interagit avec un échantillon des noyaux étudiés. Le produit de la réaction est détecté par un détecteur approprié et le temps de détection détermine le temps de vol du neutron et donc son énergie.
Les détecteurs typiquement utillisés sont
- Les détecteurs de rayons gamma à base de C6D6. Ils sont utilisés pour des mesures de sections efficaces de capture (au CERN et à GELINA). Ce type de détecteur est le moins sensible aux neutrons diffusés.
- Un détecteur 4pi avec une efficacité proche de 100%, basé sur 40 cristaux de BaF2, est utilisé au CERN pour des mesures de capture neutronique.
- Des détecteurs à verre dopé au 6Li sont utilisés à GELINA pour des mesures de sections efficaces totale par transmission.
- Un détecteur MicroMegas a été développé pour n_TOF au CERN pour mesurer le profil du faisceau de neutrons.
- Des détecteurs de flux neutronique à base de 10B et 235U sont utilisés à GELINA.
Le dispositif n_TOF au Cern.
