Publication : Laboratoire d'essais

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  - RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
  - LABORATOIRE D'ESSAIS
  - LABORATOIRE XD ESSAIS /
  - RAYONS X : SUR LES MONOCHROMATEURS
  - A CRISTAL COURBÉ
  - de A. Guinier
  - PUBLICATION N° 103
  - (Extrait des Comptes Rendus de l’Académie des Sciences T. 223 P. 31-32 du jet Juillet 1946)
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- - RAYONS x. — Sur les monochromateurs à cristal courbé.
  - Note (1) de M. ANDRÉ GUINIEN.
  - I. Procédé avantageux de taille de la lame cristalline. — La figure I rappelle le principe bien connu du fonctionnement de la lame cristalline courbée utilisée comme monochromateur. Si2R est le rayon de courbure de la lame et 0 l’angle de réflexion sélective pour la radiation choisie, la distance entre la source S ou le point de focalisation P et le milieu G de la lame est égale à 2R sin 0. Il est souvent avantageux d’intercaler entre C et P la chambre de diffraction, en particulier pour l’étude de la diffraction ou diffusion aux petits angles. Dans ce dernier cas, notamment, on est obligé pour avoir une distance suffisante entre l’échantillon et le film, qui passe par P, d’augmenter CP, donc R. Le cristal
  - (,
  - 2R
  - Fig. 2.
  - 2R
  - se trouve donc éloigné du tube, ce qui diminue la luminosité du montage. Cet inconvénient peut être évité par l’artifice suivant : la lame cristalline est taillée non plus parallèlement aux plans réflecteurs utilisés, mais de façon que ceux-ci fassent un angle a < 0 avec la surface (fig. 2). Après courbure, il y a encore focalisation des rayons réfléchis (2), mais la source S et le foyer P ne sont plus symétriques par rapport à C. On a
  - SC=2Rsin(0 - a) ' et CP = 2 Rsin (0 + «).
  - On peut ainsi, sans changer R, diminuer SC au profit de PC.
  - (1) Séance du 24 juin 1946.
  - (2) Y. Cauchois, Journ. de Phys., 3, 1932, p. 320.
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- - Par exemple, avec la radiation CuKa, et des lames de quartz utilisant comme plan réfléchissant 101 l (0 =13°21‘), on peut prendre 2R = 5oomm et a = 7°; on aura SC == 55mm et CP == 170mm. Il est ainsi possible d’employer des chambres de diffraction de grand diamètre, donc de meilleur pouvoir de résolution.
  - 2. Comparaison entre les lames planes courbées et les lames taillées suivant Johansson. — Une lame plane ne donne, après courbure, qu’une focalisation approchée. Pour obtenir une focalisation géométriquement parfaite, Johansson (3) taille la lame eu forme de cylindre de rayon R pour lui donner la courbure 2R (ce travail peut être aussi bien fait sur des lames taillées comme il est indiqué au § 1). Nous avons-comparé une lame plane et une lame cylindrique soumise au même rayon de courbure (R = 6oomm), aux points de vue de l’intensité du faisceau monochromatique, de la finesse de la raie et de l’ouverture du faisceau, la source de rayons X étant dans les deux cas une surface de I X 2 mm utilisée sous l’incidence de 6° (radiation CuKa). Les raies, au point le plus étroit du faisceau, sont à peu près aussi fines; le faisceau réfléchi par la lame Johansson a 3° d’ouverture, tandis que l’autre n’en a que 1°5 environ; l'intensité du premier est 2,2 fois plus grande que celle de l’autre. Donc la correction de Johansson est très intéressante dans les montages où l’on peut utiliser efficacement un faisceau convergent de 2 à 3° d’ouverture : c’est le cas des diagrammes de poudre faits avec une chambre Seeman-Bohlin, et aussi pratiquement dans beaucoup de cas de diagrammes de cristal tournant.
  - Quand l’angle de réflexion 0 est petit (cas de Mo Ka), les rayons de courbure utilisés sont plus grands ( 1 ooomm à i200"im) et les faisceaux obtenus sont toujours assez étroits (1 à 20) : la correction de Johansson n’a donc ici plus d’intérêt.
  - 3. Comparaison entre les monochromaleurs à cristal courbé et à cristal plan. — L’intensité du faisceau réfléchi par une face cristalline varie beaucoup suivant le cristal ( *). En particulier, pour avoir un faisceau intense, il faut utiliser un cristal peu absorbant et imparfait (à structure mosaïque). Les cristaux organiques sont très réfléchissants, mais donnent des raies trop floues pour beaucoup d’usages. Nous avons utilisé, pour le comparer au quartz courbé, le fluorure de lithium qui donne des résultats meilleurs que le sel gemme, très généralement employé pour cet usage; le cristal plan est placé aussi près que possible de la fenêtre du tube à rayons X. Avec une même source de rayon X, ce faisceau réfléchi par le quartz courbé, étant utilisé à ouverture maximum.
  - (:l) Zeit. Phyx., 83, 1933, p. 507.
  - (1) H. LIPsON, J. B. NELSON et D. P. RILEY, Journ. Scient., Inst., 22, 1945, p. 184.
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- - (3)
  - était environ 8 fois plus intense que celui réfléchi par le fluorure de lithium. Naturellement, si l’on est obligé de réduire l’ouverture du faisceau réfléchi par le quartz courbé, on perd cet avantage, mais le faisceau est défini géométriquement de façon plus précise qu’avec le cristal plan.
  - (Extrait des Comptes rendus des séances de CAcadémie des Sciences, t. 223, pp. 31-32, séance du 1er juillet [946.)
  - GAUTHIER-VILLARS IMPRIMEITR-LIBRAIRE DES COMPTES RENDUS DES SÉANCES DE L’ACADÉMIE DES SCIENCES
  - 125182-46
  - Paris. — Quai des Grands-Augustins, 55.
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