Charactérisation de détecteurs multi-segmentés au germanium hyper pur

Characterization of high-purity, multi-segmented germanium detectors

• Auteur / Autrice : Michaël Ginsz
• Direction : Gilbert Duchêne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 30/09/2015
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Araceli Lopez-Martens
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Benoît Pirard, Benoît Gall
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Amel Korichi, Andy Boston

Mots clés

Mots clés contrôlés

Germanium

Détecteurs de rayonnement

Spectrométrie gamma

Mots clés libres

Spectroscopie gamma

Détecteur germanium hyper pur

Table de scan

Analyse de formes d’impulsions

Partage de charge

Multi-détecteur AGATA

Y-ray spectroscopy

High-purity germanium detector

Scanning table

Pulse-shape analysis

Charge sharing

AGATA array

Résumé

L’apparition de la segmentation électrique des détecteurs au GeHP et de l’électronique numérique a ouvert la voie à des applications prometteuses, telles que le tracking γ, l’imagerie γ ou la mesure bas bruit de fond, pour lesquelles une connaissance fine de la réponse du détecteur est un atout. L’IPHC a développé une table de scan utilisant un faisceau collimaté, qui sonde la réponse d’un détecteur dans tout son volume en fonction de la localisation de l’interaction. Elle est conçue pour utiliser une technique innovante de scan 3D, le Pulse Shape Comparison Scan, qui a été d’abord simulée afin de démontrer son efficacité. Un détecteur AGATA a été scanné de manière approfondie. Des scan 2D classiques ont permis, entre autres, de mettre en évidence des effets locaux de modification de la collection des charges, liés à la segmentation. Pour la première fois, une base de données 3D, complète, de formes d’impulsions fonction de la position d’interaction a été établie. Elle permettra notamment d’améliorer les performances du spectromètre AGATA.

Recent developments of electrical segmentation of HPGe detectors, coupled with digital electronics have led to promising applications such as γ-ray tracking, γ-ray imaging or low-background measurements which will benefit from a fine knowledge of the detector response. The IPHC has developed a new scanning table which uses a collimated γ-ray beam to investigate the detector response as a function of the location of the γ-ray interaction. It is designed to use the Pulse Shape Comparison Scan technique, which has been simulated in order to prove its efficiency. An AGATA detector has been thoroughly scanned. 2D classical scans brought out, for example, local charge collection modification effects such as charge sharing, due to the segmentation. For the first time, a 3D, complete pulse-shape database has been established. It will especially allow to improve the overall AGATA array performances.