Détecteurs à scintillation
Détecteurs nucléaires - Différentes classes de détecteurs

3.1 Introduction

Les scintillateurs se regroupent en deux grandes familles :

• les scintillateurs inorganiques qui sont cristallins ;

• les scintillateurs organiques qui incluent des plastiques et quelques cristaux et dont les processus de fluorescence reposent sur des principes physiques différents (voir  § 4.2). Le tableau 4 donne les principales caractéristiques des scintillateurs couramment utilisés (pour les définitions, voir  § 4.3).

Les valeurs indiquées s’appliquent à température ambiante. Le rendement lumineux d’un scintillateur décroît significativement lorsque la température augmente, pour le BGO par exemple, on perd 1 % / ^oC.

La figure 12 montre des détecteurs encapsulés et des ensembles complets incluant le photomultiplicateur.

Un détecteur à scintillation peut se décomposer selon le schéma de la figure 13. Nous abordons ces différents éléments dans les paragraphes qui suivent.

3.2 Scintillateurs

Le tableau 5 précise, pour ce type de matériel, les techniques de détections des différentes particules.

3.2.1 Iodure de sodium dopé thallium (Nal(TI))

Il s’agit du plus ancien et du plus répandu des scintillateurs pour la spectrométrie X/ γ. Il a un excellent rendement lumineux, 12 % de l’énergie déposée par un rayonnement est convertie en énergie lumineuse (415 nm ou 3 eV). Étant hygroscopique, il doit en permanence être maintenu à l’abri de l’humidité. Les cristaux bruts font environ 60 cm de diamètre sur une longueur de près de 1 mètre. La taille des scintillateurs peut facilement atteindre 20 cm de diamètre sur 20 cm de long, même si les tailles standards couramment...