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Propriétés optiques des terres raresArticle de référence | Réf : E6347 v1
Auteur(s) : Christophe DUJARDIN
Date de publication : 10 juil. 2017
Relu et validé le 30 avr. 2018
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Le scintillateur universel n’existe pas. Parmi tous les paramètres évoqués dans le paragraphe 3, il est important de prioriser les contraintes, car il existe une très large palette de matériaux scintillateurs. Afin de restreindre progressivement la gamme de matériaux potentiels, le premier critère sera d’estimer la contrainte en termes de réponse temporelle.
Il existe deux grandes catégories d’applications, celles qui utilisent un mode de comptage de particules et celles qui utilisent un mode en intégration. La figure 8 permet d’appréhender l’impact sur les exigences des valeurs de temps de réponse.
En mode comptage, une réponse rapide sera exigée (typiquement < 1 μs), car cela conditionne le taux de comptage acceptable en évitant l’empilement des signaux (pill-up). Dans certains cas, comme dans les applications en temps de vol, cette contrainte est bien plus sévère, notamment en temps de montée du signal. Les records actuels des résolutions temporelles se situent autour de 100 ps.
En mode intégration, cette contrainte forte sur la réponse temporelle est relâchée et l’on sera vigilant à l’aspect afterglow, surtout en imagerie. Des scintillateurs avec un temps de réponse de l’ordre de la milliseconde sont ainsi fréquemment utilisés. Cette distinction est importante, car les familles de matériaux possibles sont alors très différentes. Le second critère de choix sera de déterminer la valeur du rendement de scintillation acceptable. Cela correspond bien souvent à un nombre de charges minimal à détecter par événement en mode comptage et par unité de temps d’acquisition en mode intégration. Ce paramètre est également corrélé à l’adéquation entre la longueur d’onde d’émission et la sensibilité du photodétecteur, ainsi qu’au mode de couplage optique entre les deux. Il dépend également du type et de l’énergie...
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OPTIQUE PHOTONIQUE
(1) - SHIMIZU (S.) et al - * - NIM-A, 537, p. 57-60 (2005).
(2) - BIRKS (J.B.) - The theory and practice of scintillation counting. - Oxford, UK, Pergamon (1964).
(3) - RODNYI (P.) - Physical process in inorganic scintillators. - CRC press, Boca Raton, New York, États-Unis (1997).
(4) - KNOLL (G.) - Radiation detection measurements. - Wiley (2000).
(5) - BETHE (H.) - Annalen des physik. - 397, p. 99325-99400 (1930).
(6) - LECOQ (P.), ANNENKOV (A.), GEKTIN (A.), KORZHIK (M.), PEDRINI (C.) - Innorganic scintillators for detector systems. - Spinger, Berlin (2006).
...
Calcul des spectres de transmission des matériaux http://henke.pbl.gov/optical_constants
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SCINT, International Conference on Inorganic Scintillator and their Applications. Cette conférence internationale a lieu tous les deux ans http://Scint.univ-lyon1.fr
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