TP DEA Champs Particules Matiere
  Paris VI, VII, XI



De quoi s'agit-il ? Dans ce TP d'initiation, on propose d'étudier l'interaction entre les photons et la matière. On étudiera essentiellement deux modes : l'effet photo-électrique et l'effet Compton. Les photons de basse énergie sont absorbés par les atomes du milieu avec émission d'électrons du cortège atomique, c'est l'effet photo-électrique. Lorsque l'énergie des photons augmente, un autre mécanisme prend progressivement le relais, c'est l'effet Compton, c'est-à­dire une diffusion du photon incident sur un électron du milieu. Ces processus sont décrits exactement en électrodynamique quantique. 
En physique nucléaire, on est le plus souvent amené à détecter des photons d'énergie comprise entre 100 keV et quelques MeV. On a alors affaire dans les détecteurs à une succession d'effets Compton aboutissant à des effets photo-électriques. Avec des détecteurs de bonne résolution en énergie, on peut séparer les événements où toute l'énergie a été collectée de ceux pour lesquels il y a eu échappement hors du détecteur et collection incomplète.
On utilisera différents détecteurs (scintillateurs + photomultiplicateurs, semi-conducteurs) dont on comparera les performances en énergie et en temps avec les photons émis à partir de sources radioactives. On étudiera un circuit électronique de coïncidence entre deux détecteurs : on appliquera cette technique pour améliorer le rapport signal sur bruit d'un détecteur donné en le montant en anti-coïncidence avec d'autres détecteurs. Ce procédé est couramment utilisé dans les expériences de physique nucléaire et on comparera les performances obtenues aux dispositifs existant.
   


Matériel utilisé
Quelques infos ...
  1. W.R. Leo, Techniques for nuclear and particle physics experiments, Springer Verlag

 

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