Des champs électriques synchrones pulsent le faisceau, puis modulent en énergie des électrons K, ou bien modulent les deux électrons K d'une cascade

Armbruster, R.

Gerber, J.

Macher, A.

Vivien, J.P.

HAL Descartes

Mesure de durées de vie au moyen de champs hyperfréquences

Two methods of measuring lifetimes using UHF electric fields are presented. A simulation method gives directly the shape of the decay spectrum.Des champs électriques synchrones pulsent le faisceau, puis modulent en énergie des électrons K, ou bien modulent les deux électrons K d'une cascade

J. Gerber

J.P. Vivien

A. Macher

R. Armbruster

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Hal-Diderot

HAL-IN2P3

Mesure de dure´es de vie au moyen de champshyperfre´quencesJ. Gerber, J.P. Vivien, A. Macher, R. ArmbrusterTo cite this version:J. Gerber, J.P. Vivien, A. Macher, R. Armbruster. Mesure de dure´es de vie au moyende champs hyperfre´quences. Revue de Physique Appliquee, 1969, 4 (2), pp.218-220.<10.1051/rphysap:0196900402021800>. <jpa-00243228>HAL Id: jpa-00243228https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00243228Submitted on 1 Jan 1969HAL is a multi-disciplinary open accessarchive for the deposit and dissemination of sci-entific research documents, whether they are pub-lished or not. The documents may come fromteaching and research institutions in France orabroad, or from public or private research centers.L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, estdestine´e au de´poˆt et a` la diffusion de documentsscientifiques de niveau recherche, publie´s ou non,e´manant des e´tablissements d’enseignement et derecherche franc¸ais ou e´trangers, des laboratoirespublics ou prive´s.218.MESURE DE DURÉES DE VIE AU MOYEN DE CHAMPS HYPERFRÉQUENCESJ. GERBER, J. P. VIVIEN, A. MACHER et R. ARMBRUSTER,Institut de Recherches Nucléaires, Strasbourg-Cronenbourg.Résumé. - Des champs électriques synchrones pulsent le faisceau, puis modulent enénergie des électrons K, ou bien modulent les deux électrons K d’une cascade.Abstract. - Two methods of measuring lifetimes using UHF electric fields are presented.A simulation method gives directly the shape of the decay spectrum.RI~;VUE DE PHYSIQUE APPLIQUÉE TOME: 4, juIN 1969,Dans l’étude des noyaux déformés impairs, il estd’un grand intérêt de déterminer les durées de vie deniveaux appartenant à la même bande rotationnelle.Si les premiers niveaux ont été mesurés, les deuxièmesniveaux ne le sont pas et l’excitation coulombienne departicules 4He permet de les peupler correctement avecun bruit de fond réduit. Les transitions observées sontde faible énergie et en général bien converties. Unepulsation du faisceau synchrone avec une modulationen énergie des électrons de conversion K de ces transi-tions permet de mesurer les durées de vie avec unebonne précision dans la gamme de 10-10 à 10-11 s.Dans le cas des sources radioactives, nous avons mis aupoint un système de double modulation qu’il est pos-sible d’étendre aux réactions nucléaires dans le cas oùcelles-ci conduisent à une ambiguïté sur les populationsdes niveaux.Deux méthodes, semblables dans le principe, per-mettent de déclencher les transitions considérées, d’unepart en peuplant directement le niveau par des pa-quets de particules espacés de 200 ps, d’autre part enmodulant en énergie l’électron K de la première tran-sition de la cascade par des champs électriques depériode 400 ps. Dans ces deux cas de population,l’électron K de la transition à mesurer est modulé enénergie par un champ électrique synchrone (fig. 1 et 2),La similitude de ces deux méthodes réside dans lesdistributions obtenues : pour l’une dans la distributionspatiale du faisceau défléchi par un champ électriquesinusoïdal transversal, pour l’autre dans la distributiondu spectre d’énergie de la raie d’électrons K moduléepar un champ électrique sinusoïdal parallèle à leurtrajectoire. Dans les deux cas, le bruit est supposé detype gaussien.Pour l’exploitation des spectres obtenus dans lesdeux méthodes, il faut calculer les distributions pluscomplexes quand elles contiennent l’information dedurée de vie. Les facteurs essentiels qui interviennentsont : i) la différence de phase entre les deux champssynchrones qui, à l’encontre des variations relatives de~IG. 1. - Schéma expérimental (1r~ méthode) : utilisa-tion d’un faisceau pulsé ; les électrons de conversion Ktraversent la cavité modulatrice et sont détectés aprèspassage dans le spectromètre.FIG. 2. - Schéma expérimental (2e méthode) : utilisa-tion d’une source ; les électrons de conversion K,et K2 traversent le double convertisseur temps-énergieconstitué par une double cavité hyperfréquencemodulatrice.Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/rphysap:0196900402021800219FIG. 3 et 4. - Spectres de décroissance théorique pour trois différences de phaseentre les champs modulateur et pulsateur (T1/2 = 25 ps et Tl2 = 80 ps).phase, n’est pas exactement connue; zz~) la résolutionen énergie du détecteur (jonction Si-Li ou spectro-mètre magnétique) par rapport au champ électriquemaximal qu’il est possible de créer.Dans la distribution spatiale du faisceau pulsé inter-viennent surtout la résolution en temps des paquets departicules conditionnée par la déflexion maximale,les qualités optiques du faisceau et le courant moyensur la cible. La modification de la raie d’électrons Kmodulée, déclenchée par le faisceau pulsé, peut êtrereprésentée de façon simple dans le cas d’un détecteurde résolution nulle ( fcg. 3 et 4).Dans le cas de la double modulation, le calcul dépendd’un plus grand nombre de paramètres. Grâce à uneméthode directe de simulation, il est possible de visua-liser la modification des spectres tridimensionnels, ce,dans différents cas : durée de vie très longue ou trèscourte vis-à-vis de la période du champ électrique ouau contraire comparable à celle-ci. Le procédé consisteà échantillonner simultanément deux sinusoïdes 50 Hzpar deux convertisseurs multicanaux. On peut, enfaisant varier pas à pas la différence de phase entre lessinusoïdes, construire la décroissance exponentielle avecune échelle de commande; en effet, la durée de vieet la période du champ n’interviennent que par leurrapport ( f~g. 5).L’avantage de la double modulation est de pouvoirréaliser une expérience multicanaux permettant d’uti-liser le faisceau à 100 % contre 20 % dans le cas dela pulsation-modulation.220FIG. 5. - Spectres bidimensionnels (de gauche à droite et de haut en bas) :a) « Prompte », Cf&#x3E; = -,r/2; b) « prompte », cp = 0 ; c) T112 infinie ; d) Tx/2 = 8 ps, ~p = 7r/2; e) Ti/2 = 8 ps,cp = 0 ; f et g) coupes médianes en échelle logarithmique des deux vues précédentes ; h) Tl/2 = 40 ps, p = 7r/2 ;i) T112 = 40 ps, ç = 0 ; j) et k) coupes médianes des deux vues précédentes.BIBLIOGRAPHIE[1] BLAUGRUND (A. E.) et al., Phys. Rev., 1960, 120,1328.[2] BEN-ZVI (I.) et al., Nucl. Phys., 1968, A 117, 625.[3] ToVÉ (P. A.) et JONASSON (L. G.), Coll. ÉlectroniqueNucléaire, 1963.[4] GORODETZKY (S.) et al., Nucl. Instr., 1967, 57, 152.

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