theses.fr – CHRISTOPHE MOREAU , Mesures et modelisation de reactions nucleaires induites par ions legers d'energie comprise entre 0,300 et 3,75 mev
Mesures et modelisation de reactions nucleaires induites par ions legers d'energie comprise entre 0,300 et 3,75 mev
Sous la direction de BERNARD BERTHIER et de JEAN-CLAUDE ROYNETTE.
Les interactions entre un faisceau d'ions et un materiau cible permettent de sonder la matiere en profondeur sans destruction. Pour pouvoir analyser les elements legers dans les materiaux, il est important de connaitre avec precision les sections efficaces nucleaires. Apres avoir defini un protocole experimental adapte, nous avons mesure les sections efficaces de six reactions nucleaires couramment utilisees aupres de la microsonde nucleaire du laboratoire pierre sue du cea de saclay : p+ 1 2c, d+ 1 2c, + 1 6o, p+ 1 8o, d+ 1 1b et p+ 7li. La production d'un noyau compose intermediaire au cours de la reaction permet la parametrisation des donnees brutes par la theorie des matrices r. Ce modele affranchit les sections efficaces mesurees de leur dependance vis-a-vis du protocole experimental. Il permet egalement de deduire les sections efficaces intrinseques (deconvoluees de la fonction d'appareil) sur tout le domaine en energie et en angle, a partir d'un minimum de mesures experimentales. Pour les reactions p+ 1 2c, + 1 6o et p+ 1 8o, la theorie s'applique particulierement bien, permettant de construire des tables de sections efficaces intrinseques. En revanche, pour les reactions d+ 1 2c, d+ 1 1b et p+ 7li, le nombre de voies de sortie est trop important et rend l'analyse en matrice r difficile a realiser. La comparaison avec la litterature des sections efficaces apparentes montre dans ces cas une bonne qualite de nos mesures ainsi qu'un elargissement du champ de donnees utilisables pour les analyses en faisceaux d'ions. Pour reproduire et etudier le plus exactement possible les phenomenes physiques se produisant lors de l'interaction faisceau-matiere, nous avons elabore un programme de simulation. Il est base sur la bibliotheque geant a laquelle des modifications et apports personnels ont ete realises. Des sous-programmes ont ete elabores notamment pour la gestion de la geometrie des experiences, de la perte d'energie et de l'interaction nucleaire. D'autre part, pour minimiser le temps de calcul, nous n'avons genere que des evenements faisant une interaction nucleaire dans la cible par un tirage monte carlo normalise. Les tables de sections efficaces intrinseques sont entrees dans le programme. Elles sont appelees pour permettre l'obtention de spectres en energie pour un angle donne de l'element a analyser.