Tête goniométrique sous ultravide

La première tête goniométrique développée par le SERAS date de 1993. Le service a eu en charge l'étude et la réalisation complète de ce prototype, qui a fonctionné pendant une dizaine d'année sur la ligne IF de l'ESRF.

Un cahier des charges complexe

Cet appareil est utilisé pour contrôler l'orientation et la position d'un échantillon sous ultravide (1.10^-10 mbar), à l'homocentre d'un diffractomètre. Il possède 4 degrés de liberté principaux :

• 2 tilts (indépendants à 90°) de ±4° avec une résolution de 0,002°.
• Translation horizontale de ±5 mm avec une résolution de 10 µm.
• Rotation d'axe horizontal de 360° avec une précision de 0,01°, une répétabilité de 0,001°, une résolution de 0,0005° et une concentricité de 20 µm.

Il faut également :

• Porter cet échantillon à des températures de -100° à 1100°C. Pour cela, le porte-échantillon est muni d'un four à bombardement électronique (chauffage) et d'un circuit d'azote (refroidissement).
• Permettre un basculement du porte-échantillon de 90° entre la verticale et l'horizontale.

Plan d'ensemble de la tête goniométrique

Il est bien évident que toutes ces contraintes réunies sur un échantillon, et qui sont nécessairement automatisées, ont demandé une grande polyvalence et des compétences de haut niveau dans les domaines de la mécanique, du vide, de la cryogénie et des hautes températures.