Metrological study of the shape of beta spectra and experimental validation of theoretical models
Étude métrologique de la forme des spectres bêta et validation expérimentale des modèles théoriques
Spectres bêta
Détecteurs silicium
Sources radioactives ultra-minces
Déconvolution spectrale
Facteurs de forme expérimentaux
Carbone-14
Technétium-99
Thallium-204
Beta spectra
Silicon detectors
Ultra-thin radioactive sources
Spectral deconvolution
Experimental shape factor
Carbon-14
Technetium-99
Thallium-204
539.7
Rayonnements ionisants -- Mesure
Désintégration bêta
Détecteurs de rayonnement
Depuis les années 1970, la forme des spectres ß a été peu étudiée bien qu’il y a un intérêt croissant en métrologie des rayonnements ionisants, médecine nucléaire, énergie nucléaire, et physique fondamentale,... Les bases de données existantes sont incomplètes et manquent de précision. Dans cette thèse, un spectromètre ß dans une géométrie quasi- 4 π est développé sur la base de deux détecteurs en Si en sandwich avec une source radioactive. Différentes techniques de préparation de la source et leur influence sur la forme des spectres ß sont étudiées. Le dispositif est caractérisé en utilisant les pics des électrons de conversion de 109Cd et 207Bi, et les spectres ß de 14C, 36Cl, 99Tc et 204Tl sont étudiés. Une méthode déconvolution est mise au point pour corriger les minimes distorsions sur la base de simulations Monte Carlo PENELOPE. La fonction de réponse du système est construite à partir de simulations mono-énergétiques et les spectres mesurés sont déconvolués en appliquant la méthode d'inversion de la matrice. Les spectres résultants sont comparés à des mesures de haute précision à l’aide des calorimètres magnétiques métalliques, présentant un excellent accord.
Since the 1970s, the study of the ß shape has been limitedly investigated and there is a growing interest from several users such as ionising radiation metrology, nuclear medicine, nuclear energy, and from fundamental physics. The existing databases are incomplete and lack of accuracy to meet their requirements. In this thesis, a precise ß spectrometer in a quasi-4π geometry is developed based on two silicon detectors in sandwich with a radioactive source. Different source preparation techniques and their influence on the shape ß of the spectrum are studied. The device is characterised using the conversion electron of 109Cd and 207Bi decays, and the ß spectra from 14C, 36Cl, 99Tc and 204Tl decays are studied. An unfolding method is developed to correct the minimised distortions based on PENELOPE Monte Carlo simulations. The response function of the system is built from mono-energetic simulations and the measured spectra are unfolded by applying the matrix inversion method. Finally, the resulting spectra are compared with some high precision measurements performed with Metallic Magnetic Calorimeters, showing excellent agreement in the common energy range.
Electronic Thesis or Dissertation
Text
en
PDF
5705522
Université de Strasbourg
Strasbourg
2021-12-31
https://theses.hal.science/tel-03176473
application/pdf
16994842
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2020/SINGH_Abhilasha_2020_ED182.pdf
http://www.theses.fr/2020STRAE014/abes
https://theses.hal.science/tel-03176473
https://theses.hal.science/tel-03176473
https://theses.hal.science/tel-03176473
Singh
Abhilasha
Singh
1993-05-10
FR
250504839
https://theses.fr/2020STRAE014
2020STRAE014
https://doi.org/10.70675/756de715z2ebcz442dzbac5z91d9ad0c20ed
2020-09-25
Physique
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Nourreddine
Abdelmjid
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1
031438938
Dessagne
Philippe
MADS_PRESIDENT_DU_JURY
032321872
Mougeot
Xavier
MADS_MEMBRE_DU_JURY_1
130576468
Kossert
Karsten
MADS_MEMBRE_DU_JURY_2
254300545
Khan
Elias
MADS_RAPPORTEUR_1
129128651
Fallot
Muriel
MADS_RAPPORTEUR_2
070163537
École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
MADS_ECOLE_DOCTORALE_1
156500019
Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....)
MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1
157760502
93777
Laboratoire d'intégration des systèmes et des technologies (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2001-....)
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ddc:530
Nourreddine
Abdelmjid
Dessagne
Philippe
Mougeot
Xavier
Kossert
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Khan
Elias
Fallot
Muriel
École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....)
Laboratoire d'intégration des systèmes et des technologies (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2001-....)
PDF
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