{"id":15526,"date":"2020-01-10T01:18:29","date_gmt":"2020-01-10T01:18:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/contenu-des-detecteurs-hpge-support-cold-finger-definition\/"},"modified":"2020-07-13T10:11:32","modified_gmt":"2020-07-13T10:11:32","slug":"contenu-des-detecteurs-hpge-support-cold-finger-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/fr\/contenu-des-detecteurs-hpge-support-cold-finger-definition\/","title":{"rendered":"Contenu des d\u00e9tecteurs HPGe – Support – Cold Finger – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
\"D\u00e9tecteur<\/a>
D\u00e9tecteur HPGe avec cryostat LN2 Source: canberra.com<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

L’inconv\u00e9nient majeur des d\u00e9tecteurs au germanium est qu’ils doivent \u00eatre refroidis \u00e0 des temp\u00e9ratures d’azote liquide.\u00a0Le germanium ayant une\u00a0<\/span>bande interdite<\/span><\/a>\u00a0relativement faible\u00a0, ces d\u00e9tecteurs doivent \u00eatre refroidis afin de r\u00e9duire la g\u00e9n\u00e9ration thermique des\u00a0<\/span>porteurs<\/span><\/a>\u00a0de\u00a0charge<\/a>\u00a0\u00e0 un niveau acceptable.\u00a0Sinon, le bruit induit par le courant de fuite d\u00e9truit la r\u00e9solution \u00e9nerg\u00e9tique du d\u00e9tecteur.\u00a0Rappelons que la bande interdite (une distance entre la\u00a0<\/span>valence et la bande de conduction<\/span><\/a>\u00a0) est tr\u00e8s faible pour le germanium (Egap = 0,67 eV).\u00a0Le refroidissement \u00e0 la temp\u00e9rature de l’azote liquide (-195,8 \u00b0 C; -320 \u00b0 F) r\u00e9duit les excitations thermiques des \u00e9lectrons de valence de sorte que seule une interaction des rayons gamma peut donner \u00e0 un \u00e9lectron l’\u00e9nergie n\u00e9cessaire pour traverser la bande interdite et atteindre la bande de conduction.<\/span><\/p>\n

Par cons\u00e9quent, les\u00a0<\/span>d\u00e9tecteurs HPGe<\/span><\/strong>\u00a0sont g\u00e9n\u00e9ralement \u00e9quip\u00e9s d’un\u00a0<\/span>cryostat<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Les cristaux de germanium sont maintenus dans un conteneur m\u00e9tallique \u00e9vacu\u00e9 appel\u00e9\u00a0<\/span>support de d\u00e9tecteur<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Le support du d\u00e9tecteur ainsi que le \u00abcapuchon d’extr\u00e9mit\u00e9\u00bb sont minces pour \u00e9viter l’att\u00e9nuation des photons de faible \u00e9nergie.\u00a0Le support est g\u00e9n\u00e9ralement en aluminium et a g\u00e9n\u00e9ralement une \u00e9paisseur de 1 mm.\u00a0Le capuchon d’extr\u00e9mit\u00e9 est \u00e9galement g\u00e9n\u00e9ralement en aluminium.\u00a0Le cristal HPGe \u00e0 l’int\u00e9rieur du support est en contact thermique avec une tige m\u00e9tallique appel\u00e9e\u00a0<\/span>doigt froid<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Le doigt froid transf\u00e8re la chaleur de l’ensemble d\u00e9tecteur au\u00a0r\u00e9servoir d’\u00a0azote liquide (LN\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0).\u00a0La combinaison du r\u00e9cipient m\u00e9tallique sous vide, du\u00a0<\/span>doigt froid<\/span><\/strong>\u00a0et du\u00a0<\/span>ballon Dewar<\/span><\/strong>pour le cryog\u00e8ne de l’azote liquide est appel\u00e9 le\u00a0<\/span>cryostat<\/span><\/strong>.\u00a0Le pr\u00e9amplificateur d\u00e9tecteur de germanium est normalement inclus dans le package cryostat.\u00a0\u00c9tant donn\u00e9 que le pr\u00e9ampli doit \u00eatre situ\u00e9 le plus pr\u00e8s possible afin que la capacit\u00e9 globale puisse \u00eatre minimis\u00e9e, le pr\u00e9ampli est install\u00e9 ensemble.\u00a0Les \u00e9tages d’entr\u00e9e du pr\u00e9ampli sont \u00e9galement refroidis.\u00a0Le doigt froid s’\u00e9tend au-del\u00e0 de la limite de vide du cryostat dans un ballon Dewar rempli d’azote liquide.\u00a0L’immersion du doigt froid dans l’azote liquide maintient le cristal HPGe \u00e0 une basse temp\u00e9rature constante.\u00a0La temp\u00e9rature de l’azote liquide est maintenue constante \u00e0 77 K (-195,8 \u00b0 C; -320 \u00b0 F) par une \u00e9bullition lente du liquide, entra\u00eenant le d\u00e9gagement d’azote gazeux.\u00a0Selon la taille et la conception, le temps de maintien des flacons \u00e0 vide varie de quelques heures \u00e0 quelques semaines.<\/span><\/p>\n

Le refroidissement avec de l’azote liquide n’est pas pratique, car le d\u00e9tecteur a besoin d’heures pour se refroidir \u00e0 la temp\u00e9rature de fonctionnement avant de pouvoir \u00eatre utilis\u00e9, et ne peut pas se r\u00e9chauffer pendant l’utilisation.\u00a0Les d\u00e9tecteurs HPGe peuvent se r\u00e9chauffer \u00e0 temp\u00e9rature ambiante\u00a0<\/span>lorsqu’ils ne sont pas utilis\u00e9s<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Il faut noter que les cristaux de Ge (Li) ne pourraient jamais se r\u00e9chauffer, car le lithium d\u00e9riverait du cristal, ruinant le d\u00e9tecteur.<\/span><\/p>\n

Des syst\u00e8mes commerciaux sont devenus disponibles qui utilisent\u00a0<\/span>des techniques de r\u00e9frig\u00e9ration avanc\u00e9es<\/span><\/strong>\u00a0(par exemple un\u00a0\u00a0<\/span>refroidisseur \u00e0 tube puls\u00e9<\/span><\/strong>\u00a0) pour \u00e9liminer le besoin de refroidissement \u00e0 l’azote liquide.\u00a0Ce syst\u00e8me de\u00a0refroidissement est un cryostat aliment\u00e9 \u00e9lectriquement,\u00a0<\/span>compl\u00e8tement LN\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0libre<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

Voir aussi: D\u00e9tecteurs au germanium, MIRION Technologies.\u00a0<disponible sur: https:\/\/www.mirion.com\/products\/germanium-detectors>.<\/span><\/p>\n

……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

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D\u00e9tecteur HPGe avec cryostat LN2 Source: canberra.com L’inconv\u00e9nient majeur des d\u00e9tecteurs au germanium est qu’ils doivent \u00eatre refroidis \u00e0 des temp\u00e9ratures d’azote liquide.\u00a0Le germanium ayant une\u00a0bande interdite\u00a0relativement faible\u00a0, ces d\u00e9tecteurs doivent \u00eatre refroidis afin de r\u00e9duire la g\u00e9n\u00e9ration thermique des\u00a0porteurs\u00a0de\u00a0charge\u00a0\u00e0 un niveau acceptable.\u00a0Sinon, le bruit induit par le courant de fuite d\u00e9truit la r\u00e9solution \u00e9nerg\u00e9tique … Lire la suite<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[49],"tags":[],"yoast_head":"\nContenu des d\u00e9tecteurs HPGe - Support - Cold Finger - D\u00e9finition<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/fr\/contenu-des-detecteurs-hpge-support-cold-finger-definition\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"fr_FR\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Contenu des d\u00e9tecteurs HPGe - Support - Cold Finger - D\u00e9finition\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"D\u00e9tecteur HPGe avec cryostat LN2 Source: canberra.com L’inconv\u00e9nient majeur des d\u00e9tecteurs au germanium est qu’ils doivent \u00eatre refroidis \u00e0 des temp\u00e9ratures d’azote liquide.\u00a0Le germanium ayant une\u00a0bande interdite\u00a0relativement faible\u00a0, ces d\u00e9tecteurs doivent \u00eatre refroidis afin de r\u00e9duire la g\u00e9n\u00e9ration thermique des\u00a0porteurs\u00a0de\u00a0charge\u00a0\u00e0 un niveau acceptable.\u00a0Sinon, le bruit induit par le courant de fuite d\u00e9truit la r\u00e9solution \u00e9nerg\u00e9tique ... 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