Development of a Plastic Scintillator-Based Active Shield for the ICARE-NG Radiation Monitor - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue IEEE Transactions on Nuclear Science Année : 2022

Development of a Plastic Scintillator-Based Active Shield for the ICARE-NG Radiation Monitor

Développement d'un blindage actif à base de scintillateurs plastique pour le moniteur de radiation ICARE-NG

Résumé

An active shield using a scintillator and silicon photo-multipliers (SiPMs) has been developed to operate with space environment particle detectors sensitive to both protons and electrons, such as ICARE-NG (Influence sur les Composants Avancés des Radiations de l'Espace-Nouvelle Génération). The method shows a reduction in electron contamination through the sides of the detector, thus increasing energy resolution. Two geometries are studied, one working in coincidence mode with the main detector, the other in anti-coincidence. Performances of both geometries are simulated in proton and electron environments in energy ranges typical of a space environment. Experimental measurements then aimed to validate the Monte-Carlo simulation framework for scintillating materials. Lastly, a case study of electron decontamination is carried out, as well as an error rate estimation in flux reconstruction.
Un blindage actif utilisant un scintillateur et des photo-multiplicateurs au silicium (SiPMs) a été développé pour fonctionner avec des détecteurs de particules en environnement spatial sensibles à la fois aux protons et aux électrons, tels que ICARE-NG (Influence sur les Composants Avancés des Radiations de l'Espace-Nouvelle Génération). Un tel blindage s'avère réduire la contamination des électrons par les côtés du détecteur, augmentant ainsi la résolution en énergie. Deux géométries sont étudiées, l'une travaillant en coïncidence avec le détecteur principal, l'autre en anti-coïncidence. Les performances des deux géométries sont simulées dans des environnements de protons et d'électrons dans des gammes d'énergie typiques d'un environnement spatial. Des mesures expérimentales visent ensuite à valider les codes de simulation Monte-Carlo utilisés. Enfin, une étude de cas de décontamination est réalisée, ainsi qu'une estimation du taux d'erreur dans la reconstruction des flux.
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Dates et versions

hal-03836866 , version 1 (02-11-2022)

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Citer

Maxime Pinson, Pablo Caron, Philippe Laurent, Ion Cojocari. Development of a Plastic Scintillator-Based Active Shield for the ICARE-NG Radiation Monitor. IEEE Transactions on Nuclear Science, 2022, 69 (7), pp.1667-1674. ⟨10.1109/TNS.2022.3180555⟩. ⟨hal-03836866⟩
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