A la suite de l’accord visant à développer la coopération franco-suédoise dans le domaine de la diffusion neutrons, Le Laboratoire Léon Brillouin (LLB) s’est engagé dans la construction d’un spectromètre inélastique de neutrons de type « temps de vol ». Après l’annonce de la fermeture du réacteur Orphée en 2020, le projet initialement prévu à Saclay a pu être transféré à l’Institut Laue Langevin (ILL). Cette renaissance prend la forme d’un contrat CRG de type A conclu le 29 septembre dernier entre la DRF du CEA, l’INP du CNRS, et l’ILL.
De gauche à droite : Alain Schuhl CNRS/INP,
Maria Faury CEA/DRF, Helmut Schober directeur
de l'ILL, Alexandre Durand ILL
échantillon et de l’enceinte détecteurs de SHARP.
Ce nouveau projet SHARP (Spectromètre Hybride Alpes Région Parisienne) consiste en une jouvence complète du spectromètre secondaire d’IN6 : environnement échantillon, base de temps de vol et de détection. Les travaux dureront un an et sont programmés pour coïncider avec le grand arrêt de l'ILL de 2019. Le spectromètre sera équipé de 240 détecteurs PSD (Position Sensitive Detector) sous 5 bars d’3He. Au-delà du gain d’un facteur quatre en couverture d’angle solide de détection, ces nouveau détecteurs permettront un gain spectaculaire en définition des cartes (Q,ω).
Enfin, la troisième amélioration concernera la chambre de temps de vol elle-même. Elle sera désormais sous vide. Une paroi amovible, entre l’échantillon et l’entrée de la chambre permettra aux expérimentateurs d’opérer soit avec un échantillon sous vide soit sous atmosphère contrôlée. Dans la première configuration, le vide de la chambre servant également de vide d’isolement du cryostat, le nombre de fenêtres entre l’échantillon et le détecteur sera minimisé et permettra d’assurer un bruit de fond minimal. La seconde configuration permettra l’étude d’échantillons devant être maintenus sous atmosphère contrôlée ou en environnement complexe (excitation laser, électrique…).
Dans le cadre de la phase 2 du programme Endurance, un projet à plus long terme (à partir de 2023) consisterait à fusionner les spectromètres SHARP et le projet ILL RAMSES en bout d’un nouveau guide doublement elliptique dédié (gain d’un facteur cinq en flux incident). Un bandwidth chopper positionné en amont d’un monochromateur focalisant horizontalement et verticalement permettrait en outre d’allier i) un gain supplémentaire de l’ordre de cinq en brillance et ii) une baisse de bruit de fond d’un ordre de grandeur. Enfin, une aire expérimentale étendue rendrait possible une large plage de take-off donnant accès à toute la gamme de longueurs d’ondes incidentes entre 2 et 5.9 Å. Ce nouveau spectromètre de très haute brillance permettrait des études en conditions extrêmes (très hautes pressions) et/ou des expériences sur des échantillons disponibles en très faibles quantités.
Plus de détails sur le projet : http://www-llb.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_visu.php?id_ast=2766