Chambre d'ionisation - Définition
Une chambre d'ionisation est un détecteur de particules. On y repère le passage d’une particule chargée en mesurant la charge totale des électrons et les ions produits dans l’ionisation du milieu (gaz) par la particule (formule de Bethe-Bloch).
Pour récupérer les électrons et les ions avant qu’ils ne se recombinent en atomes, la présence d’un champ électrique est requise qui les sépare et les fait dériver vers des électrodes. Les charges (électrons et ions) en dérivant induisent des courants sur les électrodes. Ces courants sont détectés par un amplificateur qui produit un signal électrique.
Le nombre moyen de paires d’électron-ion produit dans un passage d’une particule chargée est donné par la formule de Bethe-Bloch où d est l’épaisseur du détecteur, et W l’énergie moyenne pour créer une paire d’électron-ion. Dans les gaz W ~ 30 eV.
Mais les charges détectées par l’amplificateur dépend de plusieurs facteurs, avant tout de la haute tension du champ électrique.
Une fois que la tension est assez grande pour empêcher les recombinaisons, les charges d’ionisation dérivent presque intégralement vers les électrodes. On obtient un signal qui reflète la charge totale d’ionisation.
Les détecteurs opérant dans cette région, par exemple les chambres à air liquide ont une excellente résolution en énergie et une très bonne linéarité. Mais les signaux sont assez faibles puisqu’il n’y pas d’amplification des charges dans le détecteur.
