RadioProtection Cirkus Le portail de la RP pratique et opérationnelle www.rpcirkus.org Principes de détection Marc AMMERICH.

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1 RadioProtection Cirkus Le portail de la RP pratique et opérationnelle www.rpcirkus.org Principes de détection Marc AMMERICH

2 Radioprotection Cirkus - rpcirkus.org 31 mai 2016 2 Détecteurs à scintillations Détecteurs à gaz Détecteurs à semi-conducteurs Émulsions photographiques Détecteurs radiothermoluminescents Autres détecteurs L ’électronique associée PRINCIPES DE DÉTECTION

3 Radioprotection Cirkus - rpcirkus.org 31 mai 2016 3 EXCITATION couches électroniques plutôt externes Émission photon lumineux 1 2 3 4 2 DÉTECTEURS À SCINTILLATIONS

4 Radioprotection Cirkus - rpcirkus.org 31 mai 2016 4 Structure d'un photomultiplicateur DÉTECTEURS À SCINTILLATIONS e - recueillis

5 Radioprotection Cirkus - rpcirkus.org 31 mai 2016 5 Le nombre d'électrons recueillis est fonction de : la Haute tension du nombre de dynodes du coefficient de multiplication Il faut que HT soit bien stabilisé Ne = K.  E. d n Eex Ne influence i. Si Ne devient important i aussi. Or i doit rester petit devant I DÉTECTEURS À SCINTILLATIONS

6 Radioprotection Cirkus - rpcirkus.org 31 mai 2016 6 couches électroniques plutôt internes IONISATION DÉTECTEURS À GAZ

7 Radioprotection Cirkus - rpcirkus.org 31 mai 2016 7 o o o o o o o + + - - o o o o o o anode HT - rayonnement anneau de garde R C HT + Structure d'un détecteur DÉTECTEURS À GAZ

8 Radioprotection Cirkus - rpcirkus.org 31 mai 2016 8 Régimes de fonctionnement Volts V0V0 V1V1 V2V2 V3V3 V5V5 V4V4 CI Nc = Ni CP Nc = k. Ni GM log Nc log Ni DÉTECTEURS À GAZ

9 Radioprotection Cirkus - rpcirkus.org 31 mai 2016 9 conducti on valence ISOLANT Si  E important (= 7 eV) interdite  E SEMI- CONDUCTEUR Si  E faible (= 1 eV) CONDUCTEUR 3 eV pour créé une paire d'ions (10 fois moins que pour le détecteur à gaz). DÉTECTEURS À SEMI-CONDUCTEUR

10 Radioprotection Cirkus - rpcirkus.org 31 mai 2016 10 Br - Br + e - Ag + + e - Ag Densité optique unité arbitraire Dose absorbée échelle logarithmique "Voile" Saturatio n ÉMULSIONS PHOTOGRAPHIQUES

11 Radioprotection Cirkus - rpcirkus.org 31 mai 2016 11 conduction valence interdite piège interaction rayonnement stabilité à température ambiante conduction valence interdite piège chauffage retour à l'état initial émission de photons lumineux DÉTECTEURS RADIOTHERMOLUMINESCENTS

12 Radioprotection Cirkus - rpcirkus.org 31 mai 2016 12 AUTRES DÉTECTEURS Détecteurs radiophotoluminescents principe identique aux radiothermoluminescents UVFluorescence Détecteurs chimiques Détecteurs solides de traces détecteurs à bulles (neutrons) détecteurs pour descendants du radon

13 Radioprotection Cirkus - rpcirkus.org 31 mai 2016 13 L ’ÉLECTRONIQUE ASSOCIEÉ Fonctionnement en impulsion en courant intégration des impulsions valeur moyenne

14 Radioprotection Cirkus - rpcirkus.org 31 mai 2016 14 L ’ÉLECTRONIQUE ASSOCIEÉ Les unités électroniques préamplificateur amplificateur discriminateur (calibration et mise en forme) sélecteur monocanal (deux discriminateurs  seuils) sélecteur multicanaux (n sélecteurs monocanaux) Échelle de comptageIctomètre maîtrise du temps mesure du taux de comptage statistique

15 Radioprotection Cirkus - rpcirkus.org 31 mai 2016 15 Principes de détection Déplacement d ’électrons (charge électrique) primaires et secondaires Ionisation Excitation détecteurs à scintillationsExcitationlecture détecteurs à gazIonisationdirecte détecteurs à semi-conducteursIonisation émulsions photographiquesIonisation lecture détecteurs radiothermoluminescentsExcitation différée Échelle de comptagemaîtrise du temps Ictomètremesure du taux Pour résumer