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Principe de la dilution

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Principe de la production de froid par dilution 3He/4He

Dans un cryostat à dilution classique, la partie hélium liquide (4,2 K) et la partie dilution sont intégrées en un dispositif unique. L'animation ci-après [1] est relative à un insert à dilution qui sépare ces deux fonctions. L'insert est fixé en dessous d'un cryostat à hélium liquide et le complément de froid est produit dans sa boîte à mélange.

Dans les deux cas, le rôle de la gravité est essentiel. On ne peut ni retourner, ni même incliner notablement ces dispositifs.

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La dilution en gravité nulle

Les satellites travaillent en gravité nulle et un diffractomètre 4-cercles comme D10 tourne son échantillon en tous sens. Dans ces conditions, pour produire du froid par dilution 3He/4He, il fallait une astuce permettant de se passer la gravité pour assurer le mélange et c'est ce qui est présenté ici [2].

Le film montre une série de radiographies aux neutrons réalisées sur NEUTROGRAPH à l'ILL en 2005. On y voit la dilution progressive de goutelettes d'hélium-3 dans l'hélium-4 au sein d'un capillaire. Cette observation in situ du mécanisme de production du froid dans le cryostat de D10 a été rendu possible par le fait que He4 est quasi transparent aux neutrons alors que He3 est assez fortement opaque (effet isotopique).

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Référence

  1. "Explorer la matière avec les neutrons", A. Filhol (2004), Ed. iMediaSoft.
  2. M. Enderle, S. Pujol, A. Hillenbach (Institut Laue-Langevin), A. Benoit (CRTBT CNRS) (2005) communication privée.

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Dernière mise à jour: 07 July 2017