Montage d'un spectromètre de mesure du temps de vie du positron.

Abstract

Nous avons réalisé dans ce travail de mémoire le montage d'un spectromètre de mesure de temps de vie du positron. Par la suite, nous avons étudié l'effet d'irradiation alpha sur le changement de la microstructure des échantillons CR39. Nous avons effectué des expériences de mesure de temps de vie du positron (PALS) à l'aide du système de coïncidence rapide qui utilise ume source radioactive 22 Na préparée au niveau de centre de recherche nucléaire (CRNA). Avant d'effectuer les expériences PALS sur les échantillons CR39, nous avons optimisé les différents paramètre expérimentaux pouvant donner une meilleures résolution temporelle du spectromètre du positron. Ainsi, dans ce travail de mémoire une valeur de résolution instrumentale égale à 195 Ps a été trouvée. Nous avons utilisé le logiciel LT.9 pour l'analyse des spectres du temps de vie du positron des échantillons CR39 irradiés aux particules. La décomposition des spectres a été faite trois composantes du temps de vie du positron (T1,72,73 ) avec des intensités respectives (11,12,13). La plus courte T1, possédant une intensité I, a été attribué à l'annihilation du par-positronium (p – Ps), la composante intermédiaire T2 ayant une intensité In est due l'annihilation du positron libre. La plus longue composante T3 avec l'intensité Iz est le résultat de l'annihilation pick-off de l'ortho-positronium(o - Ps) dans le volume libre du polymère. Le temps de vie du para-positronium et du positron libre est constant. Dans notre étude, nous nous somme intéressés, plus particulièrement, à l'évolution de la valeur de la composante T3 en fonction de l'énergie d'irradiation. A propos de la variation T3 , nous avons observé une rapide augmentation de la valeur du T3 qui passe de 1.790 ns pour 0 Mev où le temps de vie de l'ortho-positronium augmente rapidement pour atteindre une valeur de 1.8 ns, pour une énergie d'irradiation de 4.5 Mev. Cette augmentation peut être due au phénomène de scission des chaines dans le CR39 qui cause une augmentation du volume libre. Afin d'estimer la taille moyenne du rayon (R) du volume libre moyens dans le polymère CR39, nous avons utilisé le modèle de Tao-Eldrup, en approximation sphérique, où nous avons une augmentation des valeurs de rayon et du volume. Il est clair que le rayon de l'espace libre augmente lentement lorsque l'énergie augmente. Cette augmentation indique que la taille de l'espace libre augmente aussi et confirme le résultat relatif à la variation de T3 . Nous espérons que ce travail modeste fournit un plus à la littérature concernant le montage d'un spectromètre de mesure du temps de vie du positron, l'optimisation et l'application à l'étude de matériau irradié aux particules alpha. Nous visons à l'avenir de faire des études et des expériences pour mesurer l'énergie de Fermi pour différents métaux en utilisant l'annihilation des positrons dans la matière et des recherches profondes sur les méthodes de calculs.