Système de réduction du bruit de fond cosmique
Le dispositif CosmicGuard est un simple module complémentaire pour tout système de comptage HPGe (germanium haute pureté) comprenant un analyseur de signal numérique Lynx® ou Lynx® II et un logiciel de spectrométrie Genie™ ou Apex-Gamma™.
Le dispositif CosmicGuard de Mirion est un simple module complémentaire pour tout système de comptage HPGe (germanium haute pureté) comprenant un analyseur de signal numérique Lynx et un logiciel de spectrométrie Genie ou Apex-Gamma. Entièrement autonome, le module électronique/détecteur de garde se monte soit directement sur la protection en plomb avec un couvercle circulaire robuste de 50,8 ou 55,9 cm de diamètre, soit au moyen d’un mécanisme de levage qui se fixe à la table de blindage pour l’ouverture par le haut ou les protections non circulaires. Le système se connecte directement à l’analyseur de signal numérique Lynx du détecteur HPGe et à un ordinateur de contrôle exécutant le logiciel Genie ou Apex®. Aucun module NIM ou autre dispositif électronique n’est requis.
Dans les systèmes de spectrométrie gamma, le bruit de fond provient de trois sources : le rayonnement tellurique, le rayonnement interne et le rayonnement cosmique.
Le rayonnement terrestre est généré par les produits de désintégration du K-40, de l’uranium et du thorium, et est considérablement réduit par un blindage passif en plomb.
La radiation interne peut provenir des composants du détecteur HPGe ou de l’échantillon lui-même en raison d’une déposition incomplète de l’énergie dans le détecteur (diffusion) et de certains des composants du détecteur/blindage eux-mêmes. Dans de nombreux systèmes de comptage, la composante de diffusion sera présente, bien que des solutions de suppression (anti-Compton) puissent être appliquées dans certains cas pour réduire cette forme de bruit de fond. Les détecteurs Mirion sont déjà conçus dans des matériaux sélectionnés pour minimiser la contribution du détecteur au bruit de fond issu du rayonnement. Pour encore réduire cette composante du bruit de fond, Mirion propose des options de cryostat comme les chambres de détection déportées (RDC) ou les matériaux à bruit de fond ultra-bas (ULB).
Le rayonnement cosmique constitué de particules chargées de haute énergie (comme les muons) provenant de sources extraterrestres. Cette forme de rayonnement de fond ne peut pas être réduite de manière significative par un blindage passif en plomb. Elle est omnidirectionnelle, mais principalement orientée verticalement. Par conséquent, un détecteur de garde placé sur la protection d’un détecteur HPGe et équipé d’une logique anti-coïncidence peut éliminer une grande partie de la contribution cosmique au bruit de fond. Dans ce cas, le rayonnement détecté simultanément par le détecteur de garde et le détecteur HPGe peut être déduit du détecteur HPGe, réduisant ainsi la contribution du bruit de fond cosmique.
La réduction de fond obtenue par le système CosmicGuard varie de 10 à 35 %. En fait, un taux de réduction de fond supérieur est observé sur les systèmes de détection HPGe qui ont déjà un blindage, en particulier ceux qui incluent des configurations de cryostat ULB™ et des blindages (comme le Mirion777). Avec les autres sources de bruit de fond minimisées, la composante cosmique du bruit de fond restant ne peut être réduite qu’avec une configuration de type détecteur de garde.
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