How to choose a scintillator crystal ?

[fr]

Axint utilise, pour ses sondes, différents types de cristaux scintillateurs : BGO, NaI, CsI et YSO.

Rendement

(ph/MeV)
Déclin

(ns)
Résolution énergétique
(%)
Profondeur d’interaction
(mm)
NaI
40 000
230
6,5
29
CsI
35 000
900
6
20
BGO
8 000
300
9
11
YSO
25 000
70
12
25



Le cristal le plus couramment utilisé au sein des sondes Axint 1 pouce est le BGO, qui a un très fort pouvoir d’arrêt, et permet ainsi de réaliser des sondes petites et compactes qui détectent toute la gamme des rayons gammas (de 50 keV, jusqu’à plusieurs MeV).

Dans le cas où l’on voudrait détecter des gamma de très faible énergie, le BGO des sondes 1 pouce pourra être remplacé avantageusement par NaI, CsI, ou YSO.

Enfin, le YSO sera généralement conseillé si l’on veut effectuer des mesures avec de forts comptages : ce cristal, qui a un déclin plus court, a un seuil de saturation en comptage plus élevé. Il possède en outre l’avantage d’être non hygroscopique, ce qui simplifie sa mise en oeuvre. LaBr3 et LaCl3 sont également des compositions éfficaces quand il est besoin à la fois de forts taux de comptage, et de haute résolution énergétique.

De manière générale, pour toute configuration de comptage proposée par un client (fort ou faible taux de comptage, détection des hautes ou basses énergies), Axint sera en mesure d’utiliser le cristal le plus efficace.

[en]

Axint uses for its probes different types of scintillator crystals : BGO, NaI, CsI and YSO.

Light Yield

(ph/MeV)
Decay

(ns)
Energy resolution
(%)
Depth Of Interaction
(mm)
NaI
40 000
230
6,5
29
CsI
35 000
900
6
20
BGO
8 000
300
9
11
YSO
25 000
70
12
25



The most commonly used crystal for a 1 inch Axint probe is BGO, because it has a good stopping power and thus allows to make small and compact sensors that can detect all gamma-ray range (above 100 keV, up to several MeV).

In the case one wants to detect very low energy gamma, the 1 inch BGO probe may be advantageously replaced by a 2 inches NaI or CsI probe (the gamma detection would be easier between 200 and 40 keV, without loss of detection efficiency for the high energies).

Finally, the YSO will be used if one wants to make high countrate measurements : YSO has a shorter decay time and allows to detect more counts per second.

In general, for any configuration proposed by a customer (high or low count rate, high or low energies, etc.), Axint is able to use the most effective crystal.