Retour haut de page

Rechercher

Sur ce site

Sur le Web du CNRS


Séminaires

« septembre 2017 »
L M M J V S D
28 29 30 31 1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 1

Accueil du site > Activités scientifiques et techniques > Simulations > Dispositifs expérimentaux : D2I > Simulation de la réponse d’un détecteur HPGe équipé d’une enceinte Anti-Compton

Simulation de la réponse d’un détecteur HPGe équipé d’une enceinte Anti-Compton


Le détecteur Germanium de grande pureté (HPGe) constitue un outil de premier choix pour l’étude de la structure des noyaux en spectroscopie gamma. Ce détecteur permet la mesure de l’énergie de particules gamma de quelques keV jusqu’à 10MeV avec la meilleure résolution possible : par exemple à 1,33MeV, la résolution en énergie (mesurée par la largeur à mi-hauteur ou FWHM) est de 0,15%, donc bien meilleure que celle d’un scintillateur d’Iodure de Sodium NaI:Tl (8%).

Pour des gammas d’énergie comprise entre 100keV et quelques MeV, la diffusion inélastique ou effet Compton est le principal processus d’interaction. Au cours de celui-ci, le gamma va transférer une partie de son énergie à un électron de recul et être diffusé à un certain angle. La probabilité qu’un gamma ne dépose qu’une partie de son énergie dans le détecteur HPGe est importante et il est nécessaire de pouvoir identifier ces évènements. Une méthode est de placer le détecteur Germanium à l’intérieur d’une enceinte constitué de scintillateurs très denses, appelés germanate de bismuth ou BGO (abréviation pour la formule chimique Bi4Ge3O12). Lorsqu’un gamma est diffusé dans le détecteur HPGe puis s’en échappe, il peut etre ensuite détecté dans l’enceinte BGO et l’évènement associé rejeté.

Dans cette rubrique, nous présentons un exemple d’étude d’un système associant un détecteur HPGe et une enceinte Anti-Compton BGO, réalisé avec le logiciel GEANT4

Géométrie

Le détecteur HPGe est un cylindre de 70mm de diamèter et 70mm de long. Deux géométries d’enceinte BGO, de forme polyédriques, sont considérées : une de forme pentagonale, une de forme hexagonale. Le logiciel GEANT4 permet à l’utilisateur de définir de nombreuses formes géométriques, des plus simples (parallélépipède, cylindre ...) aux plus complexes (toroides, polyèdres ...), ainsi qu’une très large gamme de matériaux. Les paramètres géométriques de l’enceinte Anti-Compton (longueurs, dimensions des (...)

Lire la suite

Réponse en énergie du détecteur HPGe

Les interactions physiques des gamma, électrons et positrons sont implémentés en utilisant la liste dite "Low Energy Electromagnetic" (GEANT4 v9.3p02 et G4LOWEM6.9) qui utilise des sections efficaces améliorées pour les plus basses énergie et permet de tenir compte des processus de désexcitation secondaire (émission X, effet Auger). Elle inclut bien sur : pour les gammas : effet photoélectrique, effet Compton, création de paires. pour les électrons : bremsstrahlung, diffusion multiple coulombienne, (...)

Lire la suite

Efficacité de réjection Anti-Compton

Pour différentes géométries de l’enceinte BGO (longueur, géométrie des sections, positionnement par rapport au HPGe) et une distance focale donnée (117mm), on étudié l’évolution de l’efficacité de réjection Anti-Compton en fonction de l’énergie du gamma incident. Pour une longueur de l’enceinte donnée, la configuration en hexagone est plus efficace car le détecteur HPGe est placé à l’intérieur de l’enceinte. Dans la configuration en pentagone, une partie du HPGe n’est pas entouré par le bouclier Anti-Compton. (...)

Lire la suite


 

IPN

Institut de Physique Nucléaire Orsay - 15 rue Georges CLEMENCEAU - 91406 ORSAY (FRANCE)
UMR 8608 - CNRS/IN2P3

Ce site est optimisé pour les navigateurs suivants Firefox, Chrome, Internet explore 9