Rev. Phys. Appl. (Paris) 7, 127-132 (1972)
DOI: 10.1051/rphysap:0197200702012700

Variation du rendement de radioluminescence des scintillateurs organiques avec la perte d'énergie et le nombre de charges des particules ionisantes

J. Lopes da Silva et R. Voltz

Département de Physique des Rayonnements et d'Electronique Nucléaire, Centre de Recherches Nucléaires, Strasbourg, France

Abstract
An experimental study of the relative scintillation response of organic materials to different types of radiation is presented, considering separately the whole light emission and the two scintillation components. A device is described which allows one to mesure the number of emitted photons in the total scintillation and in the slow component, when a charged particle interacts with a thin scintillator foil. The different types of radiation used in this work were electrons (0.3-1 MeV), protons (0.3-4 MeV), deuterons (0.3-1 MeV), tritons (0.3-1 MeV), 3He++ ions (1-3 MeV), α particles (1-9 MeV) and nitrogen ions (10-80 MeV). The results show that the light yields for the scintillation and the two components depend on the charge number as well as on the specific energy loss of the particles ; the data are in agreement with the theoretical expressions recently proposed by the authors.

Résumé
On présente une étude expérimentale de l'influence de la nature des particules ionisantes sur le rendement de la radioluminescence, en distinguant la scintillation globale et ses deux composantes (prompte et différée). Un dispositif original permet de mesurer le nombre de photons émis, soit durant toute la scintillation, soit uniquement dans la composante différée, lorsqu'une particule chargée traverse une feuille mince de scintillateur plastique. On a utilisé une variété aussi grande que possible de rayonnements (électrons, protons, deutons, tritons, particules α, ions 3He ++ et azote), en accordant une attention particulière aux domaines d'énergie où le pouvoir ionisant est élevé. L'ensemble des résultats obtenus montre que les rendements de la scintillation et de ses deux composantes dépendent du nombre de charges et de la perte d'énergie spécifique des particules. Les données expérimentales sont en bon accord avec des expressions théoriques proposées récemment par les auteurs.

PACS
2940M - Scintillation detectors: scintillators and photomultipliers.
2970 - Radiation measurement, detection and counting.
7420 - Particle and radiation detection and measurement.

Key words
energy loss of particles -- scintillation -- luminescence response -- organic scintillators -- energy loss -- number of charges -- whole light emission -- two scintillation components -- protons -- deuterons -- tritons -- sup 3 He sup ++ ions -- alpha particles -- N ions