Scintillation iono-induite dans les solides organiques : élaboration d'un modèle de trace moyenne, dégradation de l'intensité de scintillation et application en dosimétrie
Langue Français
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Auteur : Broggio, David
Date de soutenance : 01-01-2004
Directeur(s) de thèse : Lützenkirchen, Klaus - Jung, Jean-Marc
Établissement de soutenance : Université Louis Pasteur (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
Discipline : Physique
Classification : Physique
Mots-clés libres : Collisions (physique nucléaire)
Mots-clés :
- Collisions (physique nucléaire)
- Thèses et écrits académiques
- Hadrons
- Thèses et écrits académiques
- Dosimétrie
- Thèses et écrits académiques
- Scintillateurs
- Thèses et écrits académiques
Résumé : Ce travail concerne un aspect particulier de l'interaction ion-matière : la scintillation iono-induite, en particulier dans les solides organiques.Dans un premier temps nous élaborons une méthode de calcul de la dose radiale, dans l'approche du modèle de la trace moyenne. Nous utilisons l'équation de transport de Lewis et la distribution d'énergie dissipée de Spencer, afin de prendre en compte, de manière réaliste, les électrons secondaires émis le long du parcours de l'ion.Dans un deuxième temps nous étudions les mécanismes à l'origine de la scintillation iono-induite et nous appliquons notre modèle de dose radiale. Nous discutons les mérites de différentes approches et nous mettons en évidence la nécessité de modéliser soigneusement les mécanismes d'inhibition de l'énergie d'ionisation. L'efficacité relative des différents canaux d'inhibition est, en effet, difficile à évaluer, en particulier dans les zones de forte densité d'ionisation.Dans la troisième partie de ce travail nous étudions la dégradation iono-induite de l'intensité de scintillation. Nous montrons notamment que la dégradation de l'intensité de scintillation, en fonction de la fluence, du PVT dopé, peut être décrite par une superposition d'exponentielles. Nous étudions aussi, par spectroscopie infrarouge, les dégâts chimiques induits par les ions dans la matrice PVT. Pour expliquer ces dégâts nous suggérons de discerner les dégâts induits dans le cœur et le halo de la trace.Dans la quatrième partie, nous présentons un prototype de dosimètre basé sur le couplage de scintillateurs et de fibres optiques. Ce dosimètre permet la mesure en temps réel de la dose délivrée par un faisceau d'ions carbone, dans des conditions d'utilisation thérapeutiques. Le dernier test réalisé à l'HIMAC de Chiba montre que ce prototype permet de reconstituer la courbe de Bragg, avec, cependant, une faible dynamique due au phénomène de saturation de l'efficacité de scintillation.
Entrepôt d'origine : 
Identifiant : ecrin-ori-287133
Type de ressource : Thèse
