Séance de cours

Principes de détection : Détecteurs d'ionisation gazeux

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Dans cours

PHYS-452: Radiation detection

The course presents the detection of ionizing radiation in the keV and MeV energy ranges. Physical processes of radiation/matter interaction are introduced. All steps of detection are covered, as well as detectors, instrumentations and measurements methods ...

Description

Cette séance de cours couvre les principes de détection dans les détecteurs d'ionisation gazeuse, y compris le comportement du temps mort, la perte d'énergie des particules, la création de paires d'ions électroniques, la dérive et la collecte de charges, et les régions de détection basées sur la tension appliquée. Il traite également de la perte de charges due à la recombinaison, à l'attachement aux électrons et à la charge spatiale, ainsi que des modes de fonctionnement en mode impulsion, courant et Campbell.

Enseignant·e

Vincent Pierre Lamirand

Après une thèse de doctorat sur la mesure de sections efficaces de réactions (p,n) sur accélérateur (IRSN, France), j'ai travaillé sur le développement de détecteurs et méthodes de mesure neutron pour la physique des réacteurs (CEA, France). Je suis en poste au LRS à l'EPFL depuis octobre 2014, en tenure track de l'Insitut Paul Scherrer depuis 2016, en tant que responsable des activités de recherche expérimentale sur nos installations.

Source officielle

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vignette|Photographie de rayonnements α détectés dans une chambre à brouillard. Un détecteur de particules est un appareil qui permet de détecter le passage d'une particule et, généralement, d'en déduire différentes caractéristiques (en fonction du type de détecteur) telles que sa masse, son énergie, son impulsion, son spin, ou encore sa charge électrique. Cavité de Faraday Chambre à brouillard Chambre à bulles Chambre à dérive Chambre à étincelles Chambre à fils Chambre d'ionisation Chambre à plaques paral

Détecteur à semi-conducteur

Un détecteur à semi-conducteur est un détecteur de particules ou de rayons X ou gamma qui s'appuie sur la technologie des semi-conducteurs. Une particule ayant une énergie suffisante, rencontrant un semi-conducteur, va arracher un électron à un atome du cristal en lui cédant une partie ou la totalité de son énergie sous forme d'énergie potentielle (ionisation) et cinétique. Par exemple, un photon créera des électrons libres dans le milieu par effet photoélectrique, effet Compton ou création de paires.

Vitesse de dérive (électricité)

En électricité, la vitesse de dérive (aussi appelée « vitesse de drift », de l'anglais drift velocity), vd, est la vitesse moyenne d'une particule chargée, en général un électron, qu'elle atteint sous l'effet d'un champ électrique (E). Un métal ne possède qu'un seul type de porteur de charge (dans la majorité des cas des électrons, plus rarement des trous). En l'absence de champ électrique, ces porteurs de charge dans un conducteur électrique à température ambiante, de par l'agitation thermique, se déplacent de façon aléatoire à la vitesse de Fermi.

Radioprotection

vignette|Conteneur en plomb pour le transport des seringues de technétium 99m en service de médecine nucléaire au La radioprotection est l'ensemble des mesures prises pour assurer la protection de l'homme et de son environnement contre les effets néfastes des rayonnements ionisants. Le principe général de précaution "ALARA", As Low As Reasonably Achievable, signifiant en français « aussi bas que raisonnablement possible », est applicable au risque d'exposition aux rayonnements ionisants.

Détecteur et avertisseur autonome de fumée

vignette|redresse|Détecteur de fumée. Un détecteur et avertisseur autonome de fumée, ou appelé parfois simplement "détecteur de fumée", abrégé en DAAF, est un élément de sécurité qui réagit à la présence de fumée ou de particules de vapeur dans l'air. Il ne faut pas le confondre avec le détecteur de monoxyde de carbone qui n'est pas déclenché par la fumée mais par un gaz toxique, le monoxyde de carbone.

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