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DB21

Diffractomètre basse résolution pour la biologie

DB21, diffractomètre basse résolution pour la biologie. Ici une ébauche de l'instrument dotée d'un multidétecteur rayons X "Gabriel" auquel a été ajouté un scintillateur gadolinium

©1984 ILL
La version finale de DB21 dotée de la caméra Anger à scintillateur Li-CS de l'ANL, bien adaptée au cas des neutrons froids
© ILL

DB21 a été construit en collaboration avec l'EMBL sur le guide froid H?? entre 1982 et 1986
Parce qu'il utilisait des neutrons froids, une caméra Anger avait été jugée préférable à un multidétecteur à fils croisés. Ce détecteur a été fourni par Argonne (USA).

Selon [1, 2], ce détecteur avait les caractéristiques suivantes :

Scintillateur : verre au Li-Cs, ANL, USA
61 photomultiplicateurs montés sur une structure hexagonale
Surface active : 200x200 mm2
Résolution ~1.8x1.8 mm2
Du fait de la sensibilté gamma de ce détecteur, il n'y a pas de cadmium dans le faisceau, la collimation et la protection sont en LiF et B4C. Un monocristal de Bi écrante les gamma du faisceau direct.

Voici quelque souvenirs de Michel Roth, le concepteur de cet instrument.

Une ébauche de DB21 a d'abord été dotée d'un PSD à grille de fils développé à l'EMBL par Gabriel pour les rayons X et auquel avait été ajouté une feuille de Gd comme scintillateur pour détecter les neutrons. Ce n'était pas optimal pour des neutrons froids.
Pour le DB21 final, une cloche en aluminium servait à enfermer le diffractomètre dans une atmosphère d'hélium-4 pendant les mesures afin de minimiser le bruit de fond aux petits angles. Elle était posée au pont roulant sur le plateau en granit du diffractomètre puis était remplie d'hélium avant de commencer les enregistrements qui duraient plusieurs jours. Je n'ai pas de photo de la camera Anger autre que ce qu'on voit sur la photo d'ensemble de l'instrument. Elle y apparaît comme un gros cylindre enveloppé de son plastique protecteur au bore; on ne voit pas la surface d'entrée plane, le scintillateur en verre au lithium-césium.

DB21 a fourni d'excellents résultats même si la résolution de son détecteur n'était pas submillimétrique, comme l'avait espéré ses concepteurs [3]

Références
[1] "Neutron Research Facilties at the ILL High Flux Reactor" (1986) nicknamed "YellowBook".
[2] "Low resolution neutron crystallography of large biological macromolecular assemblies", Timmins P.A. (1995) Neutron News 6, 13-18.
[3] “Outlines for the design of low-resolution diffractometer using cold neutrons”, M. Roth, A. Lewit-Bentley, G.A. Bentley, (1983) "Position sensitive detection of thermal neutrons", Ed. P. Convert and JB Forsyth, Adademic Press, p338-343.

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Dernière mise à jour: 13 January 2022