Patent WO-2018206613-A1 (WO)
Title: Procédé de détection de neutrons avec des détecteurs de scintillation utilisés pour la spectroscopie gamma
Inventor: STEIN JÜRGEN
IPC: G01T1/20
Filed: 2018-05-08
Abstract: L'invention concerne un procédé de mesure à la fois de rayonnement gamma et de neutrons à énergies supérieures à 500 keV - neutrons rapides - à des fins d'utilisation dans des applications de sécurité résidentielle-terrestre, de préférence dans des dispositifs portables, faisant appel à un cristal de scintillation, ledit cristal de scintillation ayant un premier temps de décroissance de lumière (T1) suivant l'interaction d'un quantum gamma avec le cristal de scintillation et un second temps de décroissance de lumière plus court (T2) suivant l'interaction d'un neutron rapide avec le cristal de scintillation, à un photodétecteur conjointement avec un amplificateur, de même qu'à des convertisseurs d'analogique en numérique - CAN - d'échantillonnage et à un dispositif de traitement de signal numérique comprenant un analyseur multicanal, lesdits dispositifs étant sélectionnés de manière à pouvoir effectuer une discrimination et pouvant effectuer une distinction de temps de décroissance de lumière de quelques nanosecondes à plusieurs microsecondes, et effectuer un traitement de taux de comptage de plus de 10 comptes par secondes en ce qui concerne des interactions de quantum gamma et de plus d'un compte par seconde en ce qui concerne des interactions de neutrons avec le cristal de scintillation. Le procédé comprend les étapes consistant à permettre au quantum gamma et aux neutrons d'interagir avec le cristal de scintillation, à collecter la lumière émise par le cristal de scintillation, à la guider vers une fenêtre de verre couplée optiquement avec le cristal de scintillation et à laisser ladite lumière interagir avec un photodétecteur, à amplifier la sortie de signal du photodétecteur au moyen d'un amplificateur approprié, de préférence un tube photomultiplicateur - PMT - générant ainsi un signal de sortie d'amplificateur, à numériser le signal de sortie d'amplificateur, à déterminer le temps de collecte de charge de chaque interaction mesurée, à déterminer le temps de décroissance de lumière du scintillateur à partir du temps de collecte de charge de chaque interaction mesurée, à séparer les signaux ayant un premier temps de décroissance (T1) des signaux ayant un second temps de décroissance (T2), à déterminer la charge totale (Q1) collectée pour chaque signal ayant le premier temps de décroissance (T1), ladite charge totale étant une mesure de l'énergie déposée dans le cristal de scintillation, à trier lesdits signaux de charge totale (Q1) selon un spectre, c'est-à-dire au moyen d'un analyseur multicanal (MCA), ledit spectre représentant la distribution d'énergie des quantums gamma ayant déposé au moins 10 keV et par conséquent au moins une partie de leur énergie dans le cristal de scintillation, à compter les signaux ayant un second temps de décroissance (T2) et à déterminer le taux de comptage, qui représente le nombre de signaux par intervalle de temps donné, ledit taux de comptage étant une mesure du nombre de neutrons ayant déposé au moins en partie leur énergie dans le cristal de scintillation.