1) La chaine d'acquisition
Le but de cette chaine est de relier le signal électrique à une énergie et ensuite de comptabiliser les différentes énergies obtenues.
-le pré-amplificateur: le signal à l'entrée n'est pas proportionnelle à l'énergie déposée dans le cristal , mais son intégrale est égale a la charge colléctée qui dépend de l'énergie déposée. Le préamplificateur est un montage intégrateur qui va intégrer le signal pour faire le lien avec l'énergie.
-L'amplificateur: qui sert à la mise en forme du signal et à son amplification : le but est de minimiser le bruit et d'obtenir un signal gaussien.
-Le convertisseur analogique-numérique et l'analyseur multicanaux: à la sortie de l'amplificateur on a un signal continu, le convertisseur transforme l'amplitude du signal en un nombre qui est proportionnelle a l'énergie déposée dans le cristal.
Ensuite l'analyseur multi canaux collecte,classe et enregistre les informations dans différents canaux :chaque canal correspond a une énergie. Cela permet d'obtenir un histogramme en temps réel dans lequel l'énergie déposée dans le cristal est relié au numéro de canal et le nombre de coup dans un canal donné est proportionnelle aux nombres de photons ayant déposés la même énergie dans le cristal.
2) Calibration analogique
A la sortie du détecteur on obtient le signal suivant (sur un oscilloscope) abscisse : temps ; ordonnée :Voltage .
La première calibration consiste à changer les paramètres du préamplificateur et de l'amplificateur afin d'obtenir un signal gaussien, qui est optimum car croit et décroît suffisamment rapidement ce qui permet d'éviter l'empillement de deux différents signaux .
On peut aussi régler le temps d'occupation ou temps d'échantilonnage : durée pendant laquelle le signal est enregistré , si il est trop court le signal risque de ne pas être pris dans son intégralité, si il est trop long il risque de prendre deux signaux en même temps
. Enfin le réglage du gain qui permet de ne pas prendre en compte les rayons X se situant entre 0-100 kEv.
3) Calibration en énergie
Le logiciel GammaVision est utilisé pour le traitement et l’analyse du signal. Il permet d’avoir un spectre avec le numéro de canal en abscisse et le nombre coups dans le canal correspondant. Ce spectre correspond à un histogramme représentant le nombre de photons mesurés en fonction de leur énergie. Un étalonnage en énergie est donc nécessaire à l’identification des éléments radioactifs, en établissant une relation linéaire entre le numéro de canal et l’énergie déposé dans le cristal. Pour cela on utilise une source test qui émet à des énergies connues. Nous avons utilisé de l ' Europium152 possédant deux pics d’énergies significatifs à111 keV et 344 keV. On sélectionne les pics et on leur affecte leur valeur en énergie correspondante. On obtient ainsi le spectre d’un ensemble de pics distribués en énergie se rajoutant se rajoutant sur un bruit de fond. Les pics obtenus représentent l’énergie des photons incidents et permettent d’identifier le radioélément qui émet des rayonnements gamma. Ils s’étendent sur plusieurs canaux et suivent une loi gaussienne de la distribution de l’énergie dont la largeur a mi-hauteur varie avec l’énergie. La surface du pic correspond aux nombres de coups par seconde et est proportionnelle à l’activité de l’élément en Becquerel.