LE VERTEX :


Le «VERTEX» est un spectromètre commercial  de chez Bruker dédié aux études de l’infrarouge au visible.  Trois gammes d’énergie peuvent être explorées : le FIR, le MIR et le VIS. Un cryostat à flux d’hélium permet de faire varier la température des échantillons de 300 K à 4 K.


Le FIR pour Far Infra-Red de 20cm-1 à 600cm-1 soit de 5meV à 74meV pour notre équipement

    - source : lampe mercure

    - séparatrice : Si

    - détecteur : DTGS FIR (chaud) et un bolomètre

    - fenêtres optiques : polyéthylène


Le MIR pour Mid Infra-Red de 600 cm-1 à 8000cm-1 soit de 74meV à 992meV pour notre équipement

    - source : lampe globar

    - séparatrice : KBr

    - détecteur : MCT (refroidi à l’azote) ou DTGS MIR (chaud)

    - fenêtres optiques : ZnSe


Le VIS pour visible de 8000 cm-1 à 21000cm-1 soit de 992meV à 2,6eV pour notre équipement

    - source : lampe tungstène

    - séparatrice : quartz

    - détecteur : DTGS (chaud)

    - fenêtres optiques : quartz


La figure ci-contre présente le rapport de deux mesures successives d’une minute. Le rapport indique le niveau de bruit. Le niveau de bruit est bien inférieur à 1% pour le MIR et le VIS mais pas pour le FIR où le détecteur est moins performant (malgré une ouverture optique plus grande).







Spectres FIR, MIR et VIS.



Un cryostat à flux d’hélium permet de faire varier la température des échantillons de 300 K à 4 K. Le cryostat tourne à froid afin de mesurer un miroir de référence pour corriger des dérives du système au cours du temps. Une évaporation d’or in situ est possible.  L’évaporation d’or in situ sur l’échantillon permet de mesurer  la réflexion d’un «miroir d’or» dont la surface est parfaitement identique à celle de l’échantillon. L’enjeu est de quantifier le plus rigoureusement possible le nombre de photons réfléchit par l’échantillon pour chaque énergie w donnée des photons incidents. Cette quantification permet d’accéder à la dynamique particulière du matériau.




                                   

Le doigt froid du cryostat est un cryostat Janis ST300. L’extérieur du cryostat a été complètement changé. Le plan a été réalisé par David Jegouso de l’Institut Néel. Les pièces ont été réalisées par François Greiner de l’Institut Néel. Un grand MERCI à Riccardo Lobo qui a grandement inspiré le design de ce cryostat.




 

LA SPECTROSCOPIE OPTIQUE

  1.     ENJEUX

  2.     PRINCIPE

  3.     LE VERTEX

  4.     LE MARTIN-PUPLETT