Etude et developpement d'une nouvelle technique de detection gamma pour des spectrometres 4 : reconstruction du parcours des rayons dans des detecteurs ge multisegmentes
Auteur / Autrice : | ERIC PACHOUD |
Direction : | Francis Beck |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Soutenance en 2000 |
Etablissement(s) : | Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008) |
Résumé
De nouvelles decouvertes dans les etudes de la structure nucleaire passent necessairement par une amelioration des performances des spectrometres actuels. Ceux-ci, consitues de detecteurs individuels de ge entoures de detecteurs anti-compton en bgo, ne peuvent guere etre amliores avec la technologie actuelle. Ce travail avait pour but de contribuer a l'emergence d'une nouvelle methodologie de detection permettant une amelioration substantielle des performances avec un cout raisonable. Cette structure 4 originale ne comprend plus de detecteurs anti-compton qui limitent l'efficacite de detection par une occupation morte de pres de 40% de l'angle solide. Elle necessite en contre partie la reconnaissance du parcours du rayon , qui interagit en moyenne 3 a 4 fois avant d'etre totalement absorbe dans un ou plusieurs detecteurs, pour en reconstituer l'energie totale et le discriminer par rapport aux autres rayons emis lors de la meme reaction nucleaire (leur nombre peut depasser une valeur m = 30). La precision necessaire sur la determination des positions des interactions dans le cristal de ge est obtenue en segmentant ceux-ci et en deduisant le rayon d'interaction par l'analyse de la forme de l'impulsion. Des calculs de simulation ont permis d'etudier cette methodologie en fonction des nombreux parametres tels que la structure geometrique 4, la taille des cristaux et l'importance de la segmentation. Nous avons aussi imagine une nouvelle approche plus simple techniquement, basee sur des pixels identiques obtenus par segmentation de detecteurs planaires. Les resultats des calculs montrent que les performances d'un spectrometre 4 base sur un tel concept permettraient d'abaisser considerablement les limites de detection comparativement aux meilleurs appareillages existant actuellement aussi bien dans l'etude du comportement du noyau a haut moment angulaire (euroball, gammasphere) que dans l'etude des noyaux loin de la ligne de stabilite (exogam).