Tenue sous irradiation de supermiroirs pour guides de neutrons

Behavior under irradiation of supermirror for neutron guides

• Auteur / Autrice : KALYANA N'GUY MARECHAL
• Direction : Daniel Lesueur
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Ce travail porte sur le vieillissement sous irradiation aux neutrons thermiques de multicouches supermiroirs nic/ti pour guides de neutrons. Ces multicouches permettent d'augmenter artificiellement la valeur de l'angle critique apparent de reflexion totale, et donc la transmission des guides, en creant des interferences constructives. Nous avons elabore des depots de une et dix bicouches sur des substrats de verre bore et de silicium, puis avons etudie l'evolution de leurs proprietes optique, structurale et mecanique apres irradiations et recuits. Apres irradiation, nous constatons par reflectivite de neutrons une baisse de la reflectivite due a une interdiffusion entre les deux materiaux plus importante dans les depots sur verre. La caracterisation des systemes par diffraction x et spectroscopie d'absorption x montre que l'evolution de la microstructure du nickel et du titane est independante de la nature du substrat. Le nickel conserve sa phase cristalline cubique a faces centrees apres irradiation. En revanche, le titane initialement hexagonal compact devient cubique a faces centrees avec une texture d'axe 111. Cette transformation de phase a ete attribuee a la formation d'un compose tih avec une teneur en hydrogene parfois proche de 50%. Malgre ces changements structuraux, nous avons observe apres irradiation une relaxation de la contrainte moyenne dans les couches de nickel. La comparaison avec la contrainte determinee dans des echantillons similaires, mais prepares dans un autre laboratoire, montre que l'evolution de la contrainte est liee aux conditions de depot. La variation de la contrainte dans les echantillons recuits etant minime par rapport a celle determinee dans les echantillons de reference, nous concluons que l'evolution de la contrainte est due degats d'irradiation et non a la temperature. Ces echantillons etant tres proches des guides reels, nous pouvons etendre les resultats de cette etude aux supermiroirs reels.