Dosimétrie électronique et métrologie neutrons par capteur CMOS à pixels actifs
Langue Français
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Auteur : Vanstalle, Marie
Date de soutenance : 24-06-2011

Directeur(s) de thèse : Nourredine, Abdel-Mjid

Établissement de soutenance : Université de Strasbourg
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Physique des particules élémentaires
Classification : Physique, Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : CMOS , pixel , neutron , dosimétrie , transparence-gamma , simulation Monte Carlo , MCNPX , GEANT4
Mots-clés :
  • Capteurs (technologie) - Thèses et écrits académiques
  • MOS complémentaires - Thèses et écrits académiques
  • Détecteurs de rayonnement - Thèses et écrits académiques
  • Neutrons - Thèses et écrits académiques
  • Monte-Carlo, Méthode de - Thèses et écrits académiques
Résumé : Ce travail vise à démontrer la faisabilité d'un dosimètre opérationnel neutrons basé sur la technologie CMOS. Le capteur utilisé (MIMOSA-5) doit pour cela être transparent aux g et pouvoir détecter les neutrons sur une large gamme d'énergie en gardant évidemment une bonne efficacité de détection. La réponse du système de détection, constitué du capteur CMOS adjoint d'un matériau convertisseur (polyéthylène pour les neutrons rapides, 10B pour les neutrons thermiques), a été confrontée à des simulations Monte Carlo effectuées avec MCNPX et GEANT4. Un travail de validation de ces codes a préalablement été effectué pour justifier leur utilisation dans le cadre de notre application. Les expériences nous permettant de caractériser le capteur ont été menées au sein de l'IPHC ainsi qu à l'IRSN/LMDN (Cadarache). Les résultats de l'exposition du capteur à des sources de photon pures et à un champ mixte n/g (source 241AmBe) montrent la possibilité d'obtenir un système transparent aux g par application d'une coupure appropriée sur le dépôt d'énergie (aux alentours de 100 keV). L'efficacité de détection associée est très satisfaisante avec une valeur de 10-3, en très bon accord avec MCNPX et GEANT4. La réponse angulaire du capteur a été étudiée par la suite à l'aide de la même source. La dernière partie de cette étude traite de la détection des neutrons thermiques (de l'ordre de l'eV). Les expériences ont été menées à l'IRSN sur une source de 252Cf modérée à l'eau lourde. Les résultats obtenus ont montré une très bonne efficacité de détection (allant jusqu à 6.10-3 pour un convertisseur dopé au 10B) en très bon accord avec GEANT4.
 
Type de contenu : Text
 
Entrepôt d'origine : Ressource locale
Identifiant : ecrin-ori-306707
Type de ressource : Thèse