Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article s’intéresse aux caractéristiques techniques et aux modes de fonctionnement des différents types de détecteurs nucléaires disponibles sur le marché. On en distingue couramment trois familles : les détecteurs à gaz eux-mêmes subdivisés en sous-familles selon la valeur de leur gain interne, les détecteurs à semi-conducteur qui nécessitent l’utilisation de matériaux extrêmement purs, et les détecteurs à scintillation inorganiques et organiques.
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-
Thierry POCHET : Nuclear Instrumentation Specialist Chercheur détaché du CEA Agence Internationale de l’Énergie Atomique (AIEA)
INTRODUCTION
C e texte doit se lire à la suite du dossier Détecteurs nucléaires- Principes physiques de fonctionnement.
Nous présentons dans ce document les caractéristiques des différents types de détecteurs disponibles sur le marché. On les classe en trois grandes familles : les détecteurs à gaz, les détecteurs à semi-conducteurs et les détecteurs à scintillation. Sont présentés les principales caractéristiques techniques de chacun ainsi que leurs modes de fonctionnement.
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Détecteurs à scintillation
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2. Détecteurs à semi-conducteur
La réalisation de détecteurs à semi-conducteur (SC) nécessite l’utilisation de matériaux extrêmement purs. La table de Mendeleiev nous offre malheureusement peu de choix. Aujourd’hui seuls le silicium et le germanium, grâce à des décennies de développement industriel ont atteint une maturité technologique telle, en terme de pureté cristalline, qu’il est possible de réaliser des détecteurs ayant d’excellentes performances notamment en ce qui concerne la résolution en énergie. La taille maximale des détecteurs est toutefois imposée par la qualité cristalline et la densité d’impuretés résiduelles (Détecteurs nucléaires- Principes physiques de fonctionnement § 3.5) (8).
la forme du champ électrique dans la zone intrinsèque est linéaire et maximale à la jonction p-i. Plus on veut étendre le champ à travers le dispositif, plus le champ à l’interface p-i devient important. Pour éviter tout claquage à l’interface, on ne peut pas dépasser certaines limites (E < 107 V/m) qui imposent, de fait, l’épaisseur maximale sensible du détecteur (Détecteurs nucléaires- Principes physiques de fonctionnement § 3.5.2).
Le tellurure de cadmium (CdTe ou CdZnTe appelé encore CZT) est un SC dont la qualité a beaucoup progressé au cours des deux dernières décennies et qui, aujourd’hui, présente une alternative intéressante pour la spectrométrie...
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