Note ABES Un spectromètre à pixels actifs pour la métrologie des champs neutroniques A spectrometer using active pixels sensors for the metrology of neutron fields Métrologie neutrons Télescopes à protons de recul Étalon primaire Capteurs CMOS Neutron metrology Recoil proton telescope Primary standard CMOS sensors 539.7 535.8 621.3 Spectroscopie atomique Faisceaux de neutrons Capteurs d'images à pixels actifs Dosimétrie chimique La métrologie fondamentale est la garante de la pérennité des systèmes de mesure et est en charge de fournir les étalons de références. En ce qui concerne la métrologie des rayonnements ionisants et, en particulier la métrologie des neutrons, des détecteurs étalons sont utilisés pour caractériser les champs de références, en énergie et en fluence. Les dosimètres ou détecteurs de particules sont étalonnés. Cette thèse présente le développement d’un spectromètre neutron candidat au statut d’étalon primaire pour la caractérisation de champs neutroniques dans la gamme 5-20 MeV. Le spectromètre utilise le principe du télescope à protons de recul comme moyen de détection ; la technologie CMOS, au travers de trois capteurs de positions, est mise à profit pour réaliser la trajectographie du proton de recul. Un détecteur Si(Li) est en charge de la mesure de l’énergie résiduelle du proton. Les simulations des dispositifs, réalisées sous MCNPX, ont permis d’estimer les performances du dispositif et de valider la procédure de reconstruction de l’énergie des champs neutroniques. Une étape essentielle de caractérisation des éléments du télescope et en particulier des capteurs CMOS est également proposée afin de garantir la validité de mesures expérimentales postérieures. Les tests réalisés aussi bien en champs mono-énergétiques qu’en champs étendus témoignent des très bonnes performances du système. La quantification des incertitudes indiquent une mesure de l’énergie avec une précision de plus de 1.5 % pour une résolution de moins de 6 %. La mesure de la fluence neutronique est quand a elle réalisée avec une incertitude de 4 à 6 %. The fundamental metrology is responsible for the sustainability of the measurement systems and handles to supply the reference standards. Concerning the metrology of ionizing radiations and, in particular the neutron metrology, detectors standards are used to characterize reference fields, in terms of energy and fluence. The dosimeters or particle detectors are calibrated on these reference fields. This thesis presents the development of a neutron spectrometer neutron candidate to the status of primary standard for the characterization of neutron fields in the range from 5 to 20 MeV. The spectrometer uses the recoil proton telescope as detection principle; the CMOS technology, through three sensor positions, is taking advantage to realize the tracking of protons. A Si(Li) detector handles the measure of the residual proton energy. The device simulations, realized under MCNPX, allow to estimate its performances and to validate the neutron energy reconstruction. An essential step of characterization of the telescope elements and in particular of CMOS sensors is also proposed to guarantee the validity of posterior experimental measurements. The tests realized as well in mono-energy fields as in radionuclide source show the very good performances of the system. The quantification of uncertainties indicates an energy estimation with 1.5 % accuracy and a resolution of less than 6 %. The fluence measurement is performed with an uncertainty about 4 to 6%. Electronic Thesis or Dissertation Text InteractiveResource fr PDF 7023767 Université de Strasbourg Strasbourg 2014-12-31 https://theses.hal.science/tel-01065781 application/pdf 6656633 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2013/Taforeau_julien_2013_ED182.pdf http://www.theses.fr/2013STRAE026/abes https://theses.hal.science/tel-01065781 https://theses.hal.science/tel-01065781 https://theses.hal.science/tel-01065781 Taforeau Julien 1987-02-17 FR 177274557 40713041 https://theses.fr/2013STRAE026 2013STRAE026 https://doi.org/10.70675/3e579304z55dfz4a47za795zc0533a301616 2013-09-30 Physique des particules élémentaires Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Husson Daniel MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 107960222 Nourreddine Abdelmjid MADS_PRESIDENT_DU_JURY 031438938 Lebreton Lena MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 188250158 Stuttgé Louise MADS_RAPPORTEUR_1 184251796 Ban Gilles MADS_RAPPORTEUR_2 114726728 Gunsing Frank MADS_RAPPORTEUR_3 167897772 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 PH 156500019 Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 UMR 7178 157760502 93777 ddc:530 ddc:620 Husson Daniel Nourreddine Abdelmjid Lebreton Lena Stuttge Louise Ban Gilles Gunsing Frank École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg) PDF 7023767