Le quenching

Quand une particule chargée perd de l'énergie dans le scintillateur, elle excite et ionise les molécules de PC. L'énergie d'excitation est transférée de molécule en molécule de PC jusqu'à atteindre une molécule de PPO qui en se désexcitant émet un photon. Le nombre de photons de scintillation est alors une image de l'énergie déposée. Avec des raies $\gamma$ bien définies il est alors possible de calibrer la réponse en énergie du scintillateur. En effet pour les $\gamma$, de même que pour les particules $\beta$, la relation entre l'énergie de luminescence par unité de longueur dL/dx et la perte d'énergie par unité de longueur dE/dx est linéaire :

$${\frac{{\mathrm{d}L}}{{\mathrm{d}x}}}$$ $$\propto$$ $${\frac{{\mathrm{d}E}}{{\mathrm{d}x}}}$$ .

Cependant, lorsqu'il s'agit d'une particule lourde chargée, un proton ou un $\alpha$ par exemple, la relation entre dL/dx et dE/dx n'est plus linéaire, elle peut s'écrire :

$${\frac{{\mathrm{d}L}}{{\mathrm{d}x}}}$$ $$\propto$$ A $${\frac{{\frac{\mathrm{d}E}{\mathrm{d}x}}}{{B+\frac{\mathrm{d}E}{\mathrm{d}x}}}}$$ ,

l'énergie observée en utilisant la calibration précédente est alors moindre. On parle alors de quenching [Birks 1964]. Le tableau 3.3 présente le facteur de quenching pour différentes énergies de particules $\alpha$.

Tableau: Facteur de quenching pour différentes énergies de particules $\alpha$ dans un mélange PC+PPO ( 1, 5 g) [Göger-Neff 2001].

Éléments	énergie $\alpha$ ( MeV)	énergie mésurée ( keV)	facteur de quenching
210Po	5, 30	395±10	13, 4±0, 4
214Po	7, 69	751±7	10, 2±0, 1
218Po	6, 00	483±6	12, 4±0, 2
222Rn	5, 49	410±6	13, 3±0, 2