Résumé de la thèse
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 a consisté au développement d’un spectromètre neutron candidat au statut d’étalon primaire pour la caractérisation de champs neutroniques dans la gamme 5 MeV – 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, a été 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 a été 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 indique une mesure de l’énergie avec une exactitude de 1,5 % pour une résolution de moins de 6 %. La mesure de la fluence neutronique est quant à elle réalisée avec une incertitude de 4 % à 6 %.
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