Chambre d'ionisation
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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 (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est...), la présence d’un champ électrique (Dans le cadre de l'électromagnétisme, le champ électrique est un objet physique qui permet de définir et éventuellement de mesurer en tout point de l'espace l'influence exercée à distance par des particules chargées électriquement.) 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 (On parle d'amplificateur de force pour tout une palette de systèmes qui amplifient les efforts : mécanique, hydraulique, pneumatique, électrique.) qui produit un signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux...) électrique.

Le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) 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 (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la...), et W l’énergie moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de...) pour créer une paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts a et b, et il s'écrit alors :) d’électron-ion. Dans les gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la...) W ~ 30 eV.

Mais les charges détectées par l’amplificateur dépend de plusieurs facteurs, avant tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) de la haute tension (La tension est une force d'extension.) du champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) 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 (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un...) totale d’ionisation.

Les détecteurs opérant dans cette région, par exemple les chambres à air liquide (Air liquide est un groupe industriel français d'envergure internationale, leader mondial des gaz industriels, c'est-à-dire des gaz pour l'industrie, la santé, l'environnement.) ont une excellente résolution en énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) et une très bonne linéarité. Mais les signaux sont assez faibles puisqu’il n’y pas d’amplification des charges dans le détecteur.

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