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Qu’est-ce que la trempe – Temps mort – Compteurs Geiger – Définition

Pour les compteurs Geiger, la trempe externe, parfois appelée «trempe active» ou «trempe électronique», est également une possibilité. Les compteurs Geiger ne sont pas en mesure de mesurer des taux de rayonnement élevés en raison du «temps mort» du tube.

Temps mort - Détecteur - Paralysable - Non paralysableEn raison de la grande avalanche induite par toute ionisation, un compteur Geiger met longtemps (environ 1 ms) à récupérer entre les impulsions successives. Par conséquent, les compteurs Geiger ne sont pas en mesure de mesurer des taux de rayonnement élevés en raison du « temps mort » du tube. Le  temps mort  est le temps après chaque événement pendant lequel le système n’est pas en mesure d’enregistrer un autre événement.

Dans un compteur Geiger, le gaz de remplissage de la chambre est un gaz inerte qui est ionisé par un rayonnement incident et un gaz de trempe de 5 à 10% d’une vapeur organique ou d’un gaz halogène pour empêcher les impulsions parasites en éteignant les avalanches d’électrons. Le compteur Geiger ne doit pas émettre d’impulsions parasites et doit revenir rapidement à l’état passif, prêt pour le prochain événement de rayonnement. L’argon et l’hélium sont les gaz de remplissage les plus fréquemment utilisés et permettent la détection des rayonnements alpha, bêta et gamma. Pour la détection des neutrons, He-3 et BF 3 (trifluorure de bore) sont les gaz les plus couramment utilisés.

Cependant, pour chaque électron collecté dans la chambre, il reste un ion gaz chargé positivement. Ces ions gazeux sont lourds par rapport à un électron et se déplacent beaucoup plus lentement. Les électrons libres sont beaucoup plus légers que les ions positifs, ils sont donc attirés vers l’électrode centrale positive beaucoup plus rapidement que les ions positifs ne sont attirés vers la paroi de la chambre. Le nuage d’ions positifs qui en résulte près de l’électrode entraîne des distorsions dans la multiplication des gaz. Finalement, les ions positifs s’éloignent du fil central chargé positivement vers la paroi chargée négativement et sont neutralisés en gagnant un électron. Ces atomes retournent ensuite à leur état fondamental en émettant des photons qui à leur tour produisent une ionisation supplémentaire et donc des décharges secondaires parasites. Les électrons produits par cette ionisation se déplacent vers le fil central et se multiplient en route. Cette impulsion de charge n’est pas liée au rayonnement à détecter et peut déclencher une série d’impulsions. Dans la pratique, la fin de l’avalanche est améliorée par l’utilisation de Techniques de «trempe» .

Les molécules de gaz d’extinction ont une affinité pour les électrons plus faible que le gaz de chambre; par conséquent, les atomes ionisés du gaz de chambre prennent facilement des électrons des molécules de gaz d’extinction. Ainsi, les molécules ionisées de gaz de trempe atteignent la paroi de la chambre au lieu du gaz de chambre. Les molécules ionisées du gaz de trempe sont neutralisées en obtenant un électron, et l’énergie libérée ne provoque pas d’ionisation supplémentaire, mais provoque la dissociation de la molécule. Ce type de trempe est appelé  auto-trempe  ou  trempe interne , car les tubes arrêtent la décharge sans aide extérieure.

Pour les compteurs Geiger, la trempe externe, parfois appelée « trempe active » ou « trempe électronique », est également une possibilité. La trempe électronique utilise une électronique de contrôle à grande vitesse simpliste pour éliminer et réappliquer rapidement la haute tension entre les électrodes pendant un temps fixe après chaque pic de décharge afin d’augmenter le taux de comptage maximal et la durée de vie du tube.

Référence spéciale: US Department of Energy, Instrumantation and Control. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 of 2. June 1992.

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