Séance de cours

Détection des rayonnements : systèmes de combinaison et de comparaison

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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 le facteur Fano, qui quantifie la différence de résolution d'énergie dans les détecteurs à base d'ionisation. Il explique comment le facteur Fano est dérivé et sa signification dans l'équilibre des fluctuations dans la dissipation d'énergie. La comparaison entre différents types de détecteurs, tels que les semi-conducteurs, les chambres d'ionisation et les scintillateurs, est également discutée, soulignant la puissance de résolution supérieure des semi-conducteurs. Les fluctuations statistiques et l'impact sur la puissance de résolution sont analysés à l'aide d'exemples et de comparaisons de spectres.

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

Concepts associés (29)

Scintillateur

Un scintillateur est un matériau qui émet de la lumière à la suite de l'absorption d'un rayonnement ionisant (photon ou particule chargée). Il existe deux grandes familles de scintillateurs : les scintillateurs organiques : (anthracène, naphtalène, stilbène et terphényle) que l'on retrouve sous forme de monocristaux ou en solution liquide, les scintillateurs inorganiques utilisés sous forme de monocristaux (iodure de sodium, germanate de bismuth), ou bien sous forme de poudres incorporées à un substrat.

Détecteur à ionisation gazeuse

vignette|300x300px| Représentation de la variation du courant d'une paire d'ion en fonction de la tension appliquée dans le câble d'un détecteur à radiation gazeuse. Les détecteurs à ionisation gazeuse sont des instruments de détection de rayonnement utilisés en physique des particules pour déceler la présence de particules ionisantes et en radioprotection pour mesurer les rayonnements ionisants. Ils utilisent l'effet ionisant des radiations sur le gaz que contient le capteur.

Détecteur à scintillation

Un détecteur à scintillation, également appelé compteur à scintillation ou plus souvent scintillateur, est un instrument composé d'un matériau qui émet de la lumière à la suite d'un dépôt d'énergie par interaction avec un rayonnement. Il existe deux grandes familles de scintillateurs : les scintillateurs organiques (à base de composés benzéniques : anthracène, naphtalène, stilbène, terphényle, etc.) que l'on retrouve sous forme de plastiques ou en solution liquide, et les scintillateurs inorganiques qui sont utilisés en monocristaux ou en poudre (principalement des halogénures alcalins).

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.

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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Séances de cours associées (47)

Détection des radiations : détecteurs de scintillation

Couvre l'historique et les principes des détecteurs de scintillation, des types de détecteurs, des exemples de cristaux et des applications des détecteurs.

Combiner et comparer les systèmes

Explore la combinaison de systèmes de détection des rayonnements, de la collecte de lumière à l'amplification des signaux à l'aide de divers détecteurs de semi-conducteurs.

Combiner et comparer les systèmes

Explore les principes de détection des rayonnements, les systèmes de semi-conducteurs, la chaîne de mesure et les comparaisons de détecteurs.

Interactions faisceau-matière: phénomènes d'émission

Explore les interactions faisceau-matière, en se concentrant sur les phénomènes d'émission de l'ionisation électronique du noyau par les rayons X et les électrons, et la concurrence entre Auger et les émissions de rayons X.

Détection des radiations : Principes de détection

Couvre les principes de détection des rayonnements, y compris l'interaction, la classification, l'efficacité, la résolution énergétique, le comportement des détecteurs et les modes de fonctionnement.

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Détecteur à ionisation gazeuse

Détecteur à scintillation

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