This thesis is part of a project focusedon investigating the possibility ofmeasuring void distributions usingtransmission tomography with fastneutrons. The measurements are plannedto be conducted at thermal hydraulictest loops. The project, called STUNT,is carried out at Uppsala University atthe division for applied nuclearphysics.The purpose of this work was to designand optimize a detection system for thedetection of fast neutrons in the abovementioned environment. For this purpose,detector elements consisting of theplastic scintillator material EJ208 wasmodeled using the particle transportcode MCNPX.Both plate shaped elements and fibers ofdifferent dimensions where tested forperformance.Through a comparison utilizing severalfigures of merit and MATLAB, the plateshape was selected with an element widthof 2.6 mm. During the optimizationprocess a possible detector design with73 detector plates was chosen. At anenergy threshold of 11 MeV the followingdesign parameters were found; adetection efficiency of 3.0 %, a signalto background ratio of 15, a totalmeasurement time of 3600 s and a pixelresolution of 1.4 mm.A point spread function was produced andtwo projection tests where conductedusing a water filled steel cylinder asobject. / STUNT

The purpose of this work is to determine experimentally the depression of the neutron density by a detecting foil. The depression factor is known as the "self-shading" of the foil.

The purpose of this investigation was to attempt to resolve the energy levels of Cs133 that can be excited by inelastic scattering of 14 Mev neutrons.

L'objectif de cette thèse est d'explorer les mécanismes d'émission des neutrons émis lors du processus de la fission. En particulier, la question ouverte de l'existence d'une anisotropie dynamique dans le centre de masse des fragments de fission et/ou de la possibilité d'une émission de neutrons de scission est explorée. La thèse débute par une introduction aux concepts théoriques permettant de décrire les processus de fission et les mécanismes d'émission de neutrons. La nécessité de concevoir une méthode d'analyse appropriée pour caractériser des mécanismes très subtiles est discutée, en insistant sur l'importance de maîtriser les biais expérimentaux. Le travail effectué a exigé un effort important de simulation, à travers le développement d'une procédure Monte Carlo pour décrire la fission spontanée du 252Cf, ainsi qu'une modélisation du dispositif expérimental de l'expérience CORA3.Nous proposons pour la première fois une approche simultanée et indépendante des deux mécanismes, émission de scission et anisotropie dynamique, ainsi que des valeurs quantitatives d'anisotropie et d'émission de scission mesurées expérimentalement. / The subject of this thesis is to explore the neutron emission mechanisms in the fission process. In particular a long standing open question, the existence of a dynamical anisotropy in the centre of mass of the fission fragments and/or a possible scission neutron emission is explored. The thesis starts with an overview of the theoretical concepts on the fission process and on the neutron emission mechanisms. Also the necessity to conceive an appropriate analysis method is stressed when a very subtle mechanism is studied as various approximations and/or experimental biases not completely handled can hide the physical phenomena. In the presented work a huge effort was required to write a Monte Carlo procedure based on a coherent model for the spontaneous fission of 252Cf and to couple it with the devices exploited in the CORA3 experiment.

by Li Ping-wah. / Title in Chinese: / Includes bibliographical references / Thesis (M.Ph.)--Chinese University of Hong Kong, 1986

This thesis is divided into two parts. In Section I a description is given of a liquid hydrogen bubble chamber expansion system designed for use with the Imperial College 40cm. hydrogen chamber, and as a prototype system for the 150 cm. British National chamber. Section II contains a study of - proton interactions at an incident pion momentum of 4 Gev/c. The Saclay 81cm. liquid hydrogen bubble chamber was exposed to a beam from the CERN proton synchroton, and produced 60,000 useful pictures. The analysis of those events with two charged secondaries, excluding strange particle events, is presented. Chapter II reviews the background to and objectives of the experiment. In Chapter III an account is given of the apparatus and methods used in the processing of the film. The individual identification of events is described in Chapter IV. Cross-sections, angular and momentum distributions, and resonance production for the different reaction channels are presented and discussed in Chapters V and VI. Finally in Chapter VII, a brief description is given of some preliminary results of an investigation of +-proton interactions of 4Gev/c.

Copies of author's previously published works inserted. Bibliography: p. 89-96.

La dissertations présente les mesures expérimentales de sections efficaces doublement différentielles de production de particules légères (protons, deutons, tritons et alphas) induites par des neutrons rapides sur l'oxygène et l'aluminium, à neuf énergies de neutrons incidents. Les distributions angulaires couvrent 15 angles allant de 20° à 160° par pas de 10°. Pour les protons et deutons, les distributions angulaires sont complètes à toutes les énergies de neutrons. Dans le cas des tritons et alphas, du à une pauvre statistique, suels des spectres en énergie aux angles de l'hémisphère avant (entre 20° et 80°) ont pu être extraits, pour des énergies de neutrons à 62.7 MeV. Les mesures ont été prises au cyclotron de Louvain-la-Neuve (CYCLONE) où les neutrons sont produits en envoyant un faisceau de protons de 65 MeV sur une cible de lithium naturel. Le spectre de neutrons est composé d'un pic monocinétique à haute énergie (62.7 MeV) suivi d'une longue queue de neutrons d'énergie plus basse. Les données sur l'oxygène et l'aluminium ont été obtenues en plaçant successibement des cibles de Al2O3 et de Al dans la chambre à réaction. Les données sur oxygène sont obtenues par soustraction des spectres mesurés avec les deux cibles. Les distributions angulaires des spectres d'émission sont extrapolées vers les angles extrêmes (2.5°, 10°, 170° et 177.5°) à l'aide d'une formule simple. Celle-ci est également utilisées pour interpoler les données dans le cas où il y a des angles manquants et pour exptrapoler les distributions angulaires limitées à l'hémisphères avant. Obtenant ainsi un bon recouvrement angulaire, des sections efficaces différentielles en énergie do/dE pour les quatres types de particules sont déduites. De plus, après extrapolation en dessous des seuils de détections, des sections efficaces totales de production sont déterminées. A partir des sections efficaces microscopiques, les facteurs kerma partiels (protons, deutons, tritons et alphas) pour l'oxygène et l'aluminium, sont déduits aux neufs énergies de neutrons incidents. Une simple procédure basée sur la cinématique de réaction et une paramétrisation de la section efficace totale de production de chaque particule est développée pour extrapoler les facteurs kerma partiels jusqu'aux seuils en énergie des différentes réactions. En se basant sur des distributions angulaires de sections efficaces de diffusion élastique existantes, des facteurs kerma pour le recul élastique sont calculés et rapportés pour des énergies de neutrons incidents entre 3.5 et 26 MeV. De cette manière, on étend les facteurs kerma élastiques de la littérature, à des énergies inférieures à 20 MeV. Des facteurs kerma totaux pour oxygène et aluminium sont également présentés.

Les films minces de polymères font désormais partie intégrante de notre vie quotidienne sous forme par exemple d’adhésifs et de lubrifiants. Les macromolécules qui les composent présentent de nombreux paramètres modulables tels que leur nature chimique, leur masse moléculaire ou encore leur flexibilité, permettant d’atteindre des performances très contrastées et d’envisager un large domaine d’applications, notamment dans le secteur des nanotechnologies. Ces nouveaux développements nécessitent cependant de maîtriser la stabilité de ces couches minces de polymère. En effet, que ce soit dans le cadre de la tendance à la miniaturisation nécessitant de structurer les films à des échelles nanométriques ou dans le cadre d’applications tribologiques faisant appel aux propriétés mécaniques des polymères, leur stabilité est un critère essentiel qui conditionne leurs performances. De nombreuses propriétés des systèmes polymères sont directement déterminées par les interfaces du matériau dont l’étude est commodément réalisée par l’intermédiaire d’un confinement des chaînes. Dans ce contexte, nous étudions dans une première partie les conséquences de la nature chimique d’un polymère à l’état vitreux soumis à une contrainte mécanique appliquée en surface. Nous montrons tout d’abord que la cristallisation permet d’obtenir une structuration hiérarchique de la surface des films. Sur base de ces travaux, nous avons ensuite réalisé une structuration de surface par l’intermédiaire d’un microscope à force atomique (nanorubbing) qui permet un contrôle extrêmement précis des déformations imposées. Enfin, nous tâcherons d’apporter une contribution à la controverse sur la mobilité des chaînes polymères au sein de films minces. La seconde partie de notre travail s’intéresse au comportement rhéologique de longues chaînes de polymères confinées que nous étudions grâce au processus de démouillage de films minces, une conséquence directe de l’influence des interfaces sur la stabilité des films. Les propriétés des fluides viscoélastiques sont détaillées afin de mettre en évidence l’importance de paramètres physiques trop souvent négligés tels que le stress résiduel. Nous démontrons enfin que l’étude de l’interface associée aux dynamiques de retrait du film permet de caractériser la relaxation de chaînes confinées et d’en déduire la stabilité du système étudié.

Lorsque le cisaillement entre en compétition avec la dynamique du fluide, on entre alors dans le domaine des déformations non-linéaires. La biréfringence induite par cisaillement dans la phase isotrope des polymères cristaux liquides en peigne (PCLP), est un phénomène non-linéaire associé à de longs temps de relaxation, et bien que spectaculaire, il ne peut être expliqué ni par un couplage du cisaillement avec le temps de<br />vie des fluctuations d'orientation prétransitionnelles, ni avec le temps terminal viscoélastique. Les descriptions conventionnelles ne sont donc pas assez puissantes pour décrire la biréfringence induite par cisaillement.<br />En contrôlant les propriétés interfaciales, nous montrons que la réponse rhéologique des PCLP, en particulier dans l'état isotrope, est fondamentalement différente du comportement d'écoulement habituellement décrit à basses fréquences : le fondu présente un caractère élastique prédominant (gel ou solide). Cette élasticité, observée loin de toutes transitions, n'est ni due aux propriétés mésomorphes, ni à la dynamique prétransitionnelle.<br />L'analyse des propriétés dynamiques de polymères ordinaires, amorphes, enchevêtrés et non enchevêtrés confirme que cette élasticité est une propriété générique. Nous montrons que l'augmentation de l'épaisseur et de la déformation induit une chute de l'élasticité. L'effet de l'épaisseur a été interprété par la participation de paramètres dissipatifs qui apportent de la mobilité au système. A faible épaisseur et à faible amplitude de déformation, la mesure est affranchie de ces paramètres non conservatifs et l'élasticité intrinsèque est alors mesurée. Nous montrons que l'élasticité intrinsèque augmente, puis sature à une valeur qui coïncide avec la hauteur du plateau caoutchoutique, au delà d'une masse moléculaire critique qui coïncide avec la définition du régime enchevêtré. Les forces intermoléculaires de cette élasticité sont du même ordre de grandeur que l'élasticité provenant des enchevêtrements. Nous montrons que la force de la réponse élastique dépend fortement de la nature de ces interactions intermoléculaires.