Identification des émétteurs de rayonnements Gamma et résolution du problème d'empilement par les méthodes de séparation aveugle de ssources

Abstract

En spectrométrie gamma, le caractère non-stationnaire et bruité des impulsions enregistrées à la sortie du préamplificateur, rend difficile l'interprétation des signaux délivrés par le détecteur HPGe et ainsi peut fausser l'identification des radioéléments surtout à des taux de comptage élevés. En outre, les temps d'arrivée des photons provoquent l’empilement des impulsions. Ce phénomène se répercute sur le spectre d'énergie en introduisant de faux pics qui peuvent masquer ceux ayant de faibles intensités par prolongement artificiel du continuum Compton. Pour remédier à ces problèmes et ainsi améliorer la qualité des résultats obtenus par cette technique d’analyse, nous proposons d’exploiter la puissance des méthodes de séparation aveugle de sources qui seront introduites pour la première fois dans le domaine du traitement numérique des signaux nucléaires à travers ce travail de recherche.

Ainsi, l’application de l’algorithme « ThinICA » sur des vecteurs d’observations, composés uniquement de cinq signaux enregistrés en utilisant un mélange de différents radioéléments, nous a permis de bien détecter le nombre d’émetteurs gamma présentés au détecteur par analyse de la matrice et par évaluation du rapport signal sur bruit. Le calcul des corrélations entre les composantes indépendantes résultantes et les signaux correspondant à chaque élément radioactif, a abouti à une meilleure identification de la nature des radioéléments. Par ailleurs, et afin de résoudre le problème d’empilement des impulsions, l’algorithme « Sym-White » s’avère la meilleure technique de séparation des signaux correspondants à deux sources radioactives ayant des taux de comptage relativement extrêmes (faible et fort taux de comptage).