Détecteur à scintillation 905

à rayons Gamma

Un rayon gamma interagissant avec un scintillateur produit une impulsion lumineuse qui est convertie en impulsion électrique par un tube photomultiplicateur (PMT). Le PMT se compose d'une photocathode, d'une électrode de focalisation et de 10 dynodes ou plus qui multiplient le nombre d'électrons frappant chaque dynode. Une chaîne de résistances, généralement située dans un assemblage de base de tube enfichable, polarise l'anode et les dynodes. Des ensembles complets comprenant le scintillateur et le PMT sont disponibles. Les propriétés d'un matériau de scintillation requises pour produire un bon détecteur sont la transparence, la disponibilité en grandes dimensions et une grande puissance lumineuse proportionnelle à l'énergie des rayons gamma. Peu de matériaux présentent de bonnes propriétés pour les détecteurs. L'iodure de sodium activé au thallium [NaI(Tl] et l'iodure de césium [CsI(Tl)] sont couramment utilisés, de même qu'une grande variété de plastiques. Le CsI(Tl) et les plastiques ont des temps de décroissance de la lumière beaucoup plus rapides que le NaI(Tl) et sont principalement utilisés pour des applications de chronométrage. La forte teneur en iode des cristaux de NaI(Tl) se traduit par une grande efficacité dans la détection des rayons gamma. La résolution d'un cristal de 3 pouces de diamètre et de 3 pouces de longueur est généralement d'environ 7 % pour le 137Cs et légèrement inférieure pour les cristaux de plus grande taille. La constante de temps de décroissance de la lumière pour un cristal de NaI(Tl) est d'environ 0,23 µs. Les préamplificateurs typiques sensibles à la charge traduisent ce temps en une impulsion de tension de sortie avec un temps de montée d'environ 0,5 µs.