Propriétés du scintillateur

Le temps de décroissance de la lumière émise peut être décomposé en une somme d'exponentielles de constantes de temps $\tau_{i}^{}$ [Alimonti et al. 2000] :

S(t) = $$\sum_{{i=1}}^{{N=3 \mathrm{ou} 4}}$$$${\frac{{q_i}}{{\tau_i}}}$$e^{-t/$\tau_{i}$} ,

où q_i est la fraction de lumière émise. Dans le tableau 3.2 les indices i correspondent à différents états excités des molécules du scintillateur. La première contribution q₁ est responsable de la fraction la plus importante de la lumière émise ^3.9.

Tableau 3.2: Temps de décroissance du scintillateur.

Type d'excitation	$\tau_{1}^{}$( ns	$\tau_{2}^{}$( ns	$\tau_{3}^{}$( ns	$\tau_{4}^{}$( ns	q1	q2	q3	q4
$\beta$	3,57	17,61	59,50	-	0,895	0,063	0,042	-
$\alpha$	3,25	13,49	59,95	279,1	0,630	0,178	0,119	0,073

Plus $\tau_{i}^{}$ est petit, meilleure est la reconstruction des événements dans le scintillateur. Dans le cas des particules $\alpha$, une composante $\tau_{4}^{}$ est présente, permettant une discrimination entre particules $\alpha$ - $\beta$ puisque cette même contribution est inexistante dans le cas de particules $\beta$. C'est la différence dans le taux de lumière émis pour des temps longs qui est exploitée pour ce type de discrimination voir la figure 3.6.

Cette discrimination est importante dans la mesure où elle permettra de réduire considérablement le bruit de fond en distinguant un candidat neutrino, sous forme particule $\beta$, d'un signal issu d'une désintégration radioactive $\alpha$.

Figure: Mesure de la lumière de scintillation (PC+PPO à 1, 5 g) pour des particules $\alpha$ et $\beta$. La décroissance est beaucoup plus rapide pour des particules $\beta$ [Miramonti 2002].