À quoi sert un détecteur à scintillation ?Principe de fonctionnement du détecteur à scintillation

A détecteur à scintillationest un appareil utilisé pour détecter et mesurer les rayonnements ionisants tels que les rayons gamma et les rayons X.

Le principe de fonctionnement d'undétecteur à scintillationpeut être résumé ainsi :

1. Matériau de scintillation : Le détecteur est composé de cristaux de scintillation ou de scintillateur liquide.Ces matériaux ont la propriété d’émettre de la lumière lorsqu’ils sont excités par des rayonnements ionisants.

2. Rayonnement incident : Lorsque un rayonnement ionisant interagit avec un matériau scintillant, il transfère une partie de son énergie aux couches électroniques des atomes du matériau.

3. Excitation et désexcitation : L'énergie transférée à la couche électronique provoque l'excitation des atomes ou des molécules du matériau de scintillation.Les atomes ou molécules excités reviennent alors rapidement à leur état fondamental, libérant l’excès d’énergie sous forme de photons.

4. Génération de lumière : Les photons libérés sont émis dans toutes les directions, créant des éclairs de lumière à l’intérieur du matériau scintillant.

5. Détection de la lumière : Les photons émis sont ensuite détectés par un photodétecteur, tel qu'un tube photomultiplicateur (PMT) ou un tube photomultiplicateur en silicium (SiPM).Ces appareils convertissent les photons entrants en signaux électriques.

6. Amplification du signal : Le signal électrique généré par le photodétecteur est amplifié pour augmenter son intensité.

7. Traitement et analyse du signal : Le signal électrique amplifié est traité et analysé par des circuits électroniques.Cela peut impliquer de convertir des signaux analogiques en signaux numériques, de compter le nombre de photons détectés, de mesurer leur énergie et d'enregistrer les données.

En mesurant l'intensité et la durée du flash produit par undétecteur à scintillation, les caractéristiques du rayonnement incident, telles que son énergie, son intensité et son heure d'arrivée, peuvent être déterminées.Ces informations peuvent être utilisées pour diverses applications dans les domaines de l’imagerie médicale, des centrales nucléaires, de la surveillance environnementale, etc.