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Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 19, Numéro 9, septembre 1984
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| Page(s) | 735 - 738 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/rphysap:01984001909073500 | |
DOI: 10.1051/rphysap:01984001909073500
A versatile high-temperature furnace for neutron four-circle diffractometers
G. Heger1, W.F. Kuhs2 et S. Massing11 Kernforschungszentrum, Karlsruhe, F.R.G.
2 Institut Laue-Langevin, 156X, 38042 Grenoble Cedex, France
Abstract
The design and performance of a versatile closed, light (0,9 kg), high temperature furnace adapted to the needs of a neutron four-circle diffractometer is reported. It operates between 330 and 1 200 K with a long term stability of better than 0.05 K. There are few restrictions on the movement of the circles; only the Φ-range is limited to 200°. The furnace operates under high vacuum (typically ˜ 10-5 mbar) with a water-cooled base. The temperature is controlled by 3 chromel-alumel thermocouples, one of which is flexible to allow it to be fixed directly at the sample. The maximum electrical power requirement is ˜ 60 W. Only 2 thin-walled (0.1 mm) vanadium reflectors and an outer spherical aluminium can (cylindrical Al can in a former version) are in the neutron beam. The furnace was used successfully e.g. to collect data of the incommensurate phase at the α-β transition of quartz.
Résumé
Ce rapport décrit un four à haute température, facile d'emploi, léger (0,9 kg) et adapté aux besoins d'un diffractomètre de neutrons à quatre cercles. Il est adapté à des températures entre 330 et 1 200 K avec une stabilité supérieure à 0,05 K. Les mouvements des cercles sont très peu limités : seule la rotation Φ est limitée à 200°. Le four fonctionne sous vide (typiquement de 10-5 mbar) et est refroidi à l'eau. La température est contrôlée par trois thermocouples chromel-alumel, l'un flexible est en contact avec l'échantillon. La puissance électrique est de 60 W à la température maximale. Seulement deux réflecteurs de vanadium à paroi mince (0,1 mm) et une enveloppe extérieure sphérique en aluminium (enveloppe cylindrique en Al dans une version précédente) se trouvent dans le faisceau de neutrons. Le four a été utilisé avec succès, pour collecter des données sur la phase incommensurable située entre les phases α et β du quartz.
0720D - Thermometry.
0720H - Furnaces.
0720K - High temperature techniques and instrumentation: pyrometry.
0540 - Ceramics and refractories engineering materials science.
Key words
diffractometers -- neutron diffraction crystallography -- resistance furnaces -- temperature control -- temperature measurement -- high temperature furnace -- neutron four circle diffractometers -- design -- long term stability -- phi range -- high vacuum -- water cooled base -- chromel alumel thermocouples -- electrical power requirement -- neutron beam -- incommensurate phase -- alpha beta transition -- quartz