Calcul des efficacités de détection par simulation Monte-Carlo

Le neutron, avec une énergie moyenne de quelques dizaines de keV, subit des collisions élastiques avec les atomes du milieu et est capturé, soit par un atome de carbone soit par un atome d'hydrogène. La section efficace de capture d'un neutron par un atome du milieu suit la loi de Gamow : $\sigma_{{\mathrm{capt}}}^{}$ $\propto$ $\sqrt{{1/E}}$ [Foderaro 1971]. Les captures ont donc lieu préférentiellement à la thermalisation .

Dans plus de 99 % des cas le neutron est capturé par un atome d'hydrogène ^6.1, en émettant un gamma de 2, 2 MeV. Typiquement le temps moyen avant capture est de l'ordre de quelques centaines de $\mu$s (comme nous le verrons par la suite). Les gammas quant à eux subissent des diffusions Compton et sont capturés par effet photo-électrique. L'événement est signé dans un premier temps par les deux gammas d'annihilation du positron ( 2×0, 511 MeV) et ensuite par la capture radiative du neutron à 2, 2 MeV. La corrélation en temps et en espace des signaux positron-neutron permet de se différencier du bruit de fond.