Linéarité en énergie des détecteurs NaI ?

Bonjour,

Question pour ceux pratiquant la spectrométrie gamma avec des détecteurs NaI : pour un détecteur correctement étalonné (calibration avec 3 points, par ex 32 keV, 662 keV et 2614 keV), quelle est la différence maximale en keV typique entre une valeur mesurée et sa valeur réelle pour les énergies entre 30 keV et 3000 keV éloignées des points ayant servi à l'étalonnage ?

Bonjour honnetehomme
Il y a longtemps que je n'ai plus utilisé de spectro NaI ou même germanium.
De mémoire (lointaine) le décalage pour un NaI pouvait avoisiner un dizaine de keV et moins d'un keV pour un germanium.
Maintenant il y a eu (peut-être) des progrès dans la fabrication.. Et je ne saurais pas dire si la marge s'est réduite.
Iron Kloug

Je dirai à peu près pareil

Les valeurs interpolées avec un GeHp sont en général correctes.Par contre si l'on extrapole on peut vite partir dans les choux, de plusieurs keV

Gluonmou

Bonjour,
Je ne fais pas de spectro NaI (ca commence bien...)
Mais GeHp. On parle ici d'un étalonnage en énergie d'une chaîne (NaI ou Ge). EN 3 points ça parait un peu court...Dans le cas d'une jonction Ge on utilise au moins une dizaine de raies entre 46 et 2,2MeV à peu prés. Ensuite tu laisses ton logiciel mouliner tout ça, sauf que ton logiciel va mouliner avec ce que tu lui donnes et notamment la méthode d'extrapolation.
Du coup, L'écart moyen entre énergie extrapolée et énergie réelle va dépendre du nombre de points de ta courbe d'étalonnage et de la méthode d'extrapolation.

Pour en revenir à ta question: l’écart max en E sur une jonction NaI: ???
Sur une jonction GeHp, en 10 points on est à max 0,5KeV entre 46 et 1500keV, 0,7keV jusqu'à 2200 je dirais...

En général avec un GeHp si l'on fait un max de points c'est surtout pour la courbe en rendements, bien plus chahutée qu'une courbe d'étalonnage en énergie, (droite avec une petite correction quadratique, soit donc un simple polynôme du second degré).

Gilmore lui même dit qu'en interpolation 2 point suffisent pour l'essentiel (ça dépend aussi des points ...)

mais là effectivement plus question d'une correction quadratique, à moins que le logiciel prenne par défaut le point (0,0)

mais il est évident que plus on a de points, et plus les erreurs liés à l'utilisation d'un fit sont minimisés.

par contre en termes de "précision", juste un truc mal connu : la précision d'un centroïde en énergie est facilement égal à 1/100 de keV.
Alors que l'on pense souvent à tord que la précision de la mesure en énergie est égale à la résolution  (FWMH), d el'ordre de 2 keV

D'où l'importance d'une bon étalonnage en énergie et , pour rejoindre PaulF, un nombre de points supérieurs à 2.

mais surtout des pics bien remplis, par exemple des surface de 30000 coups

Gluonmou

Bonjour
Je rejoins Gluon dans son analyse.
Il suffit d'ailleurs d'aller voir les tables comme laraweb pour constater la précision sur l'énergie des pics.
Iron kloug

Merci pour vos retours, donc pour du Nai une dizaine de KeV d'erreur, ou un peu plus (15-20 keV pour les écarts les plus importants) ce n'est pas si mal dans un contexte amateur ? Le logiciel que j'utilise (Beqmoni) ne permet qu'une calibration sur 3 points. J'ai un autre logiciel qui permet une calibration par equalisation. La calibration en énergie y est plus laborieuse puisque manuelle, mais parfois un peu plus précise.

Bonsoir,

Pas mieux que les collègues, ~ 10 keV d'écart par rapport à l'énergie vraie pour un NaI et attention à bien surveiller l'étalonnage, les NaI peuvent être sensibles aux variations de température et ainsi subir des décalages importants d'un jour à l'autre.

Par contre, dans le cas d'un échantillon contenant plusieurs radionucléides conduisant à un spectre bien fourni, l'identification peut s'avérer rapidement compliquée (sorti du Cs137, Co60) du fait de ce manque de précision.

Dans un contexte professionnel (le mien), le NaI est utilisé pour vérifier s'il y a de la radioactivité surajoutée ou non, et si oui on passe au Ge pour identifier et quantifier.
Ensuite, entre les deux extrêmes en termes de prix, il peut exister quelques alternatives, CZT et LaBr3, mais peut-être encore un peu trop cher pour un particulier ?

@+
SW

Dans un contexte amateur, les identifications sont essentiellement de l'uranium, du radium, du thorium, du Cs137, du K40. Plus rarement du Sr90, du Lu176, du La138, du Be7.

Pour ce qui est des budgets, l'entrée de gamme pour une sonde NaI de 25*25mm + interface audio USB est autour de 500 euros en neuf. Les autres types de cristaux sont plus chers et rares.