Publications

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LÉPY M.-C., THIAM C., ANAGNOSTAKIS M., COSAR C., DE BLAS A., DIKMEN H., DUCH M., GALEA R., GANEA M., HURTADO S., KARFOPOULOS K., LUCA A., LUTTER G., MITSIOS I., PERSSON H., POTIRIADIS C., RÖTTGER S., SALPADIMOS N., SAVVA M., SIMA O., THANH T., TOWNSON R., VARGAS A., VASILOPOULOU T., VERHEYEN L., VIDMAR T., “A benchmark for Monte Carlo simulations in Gamma-ray spectrometry Part II: True coincidence summing correction factors”, Applied Radiation and Isotopes, 2024, 204, 111109, DOI: 10.1016/j.apradiso.2023.111109.

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PAULSEN M., RANITZSCH P. C.-O., LOIDL M., RODRIGUES M., KOSSERT K., MOUGEOT X., SINGH A., LEBLOND S., BEYER J., BOCKHORN L., ENSS C., WEGNER M., KEMPF S., NÄHLE O., “High precision measurement of the 99Tc β spectrum”, Physical Review C, 2024, 110, 055503, DOI: 10.1103/PhysRevC.110.055503.

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ROBERTS N., HORWOOD N., VYKYDAL Z., PARK H., KIM J., PEREIRA W., DA FONSECA E., THIAM C., HUI Z., DEWEY M., MUMM H., HARANO H., MATSUMOTO T., MASUDA A., MANABE S., ARCHAMBAULT J., MOISEEV N., DIDYK A., “International comparison of measurements of neutron source emission rate (2016-2021) - CCRI(III)-K9.Cf.2016”, Metrologia, 2024, 61, 06001, DOI: 10.1088/0026-1394/61/1A/06001.

SABOT B., DUTSOV C., CASSETTE P., MITEV K., HAMEL M., BERTRAND G. H., KHEIRREDDINE L., DUJARDIN C., “A compact detector system for simultaneous measurements of the light yield non-linearity and timing properties of scintillators”, Scientific Reports, 2024, 14, 6960, DOI: 10.1038/s41598-024-57186-9.

SCHWEIZER P., MÉNESGUEN Y., LÉPY M.-C., BRACKX E., DUCHATEAU M., JONNARD P., “High-accuracy experimental determination of photon mass attenuation coefficients of transition metals and lithium fluoride in the ultra-soft energy range”, Physical Chemistry Chemical Physics, 2024, 26, 1258712593, DOI: 10.1039/d4cp00500g.

TODOROV V., GEORGIEV S., HAMEL M., DUTSOV C., SABOT B., DIMITROVA I., MITEV K., “Evaluation of radon absorption and detection properties of a plastic scintillator developed for PSD measurements”, Measurement, 2024, 231, 114554, DOI: 10.1016/j.measurement.2024.114554.

ZAHIR MOSTAFA L., RODRIGUES M., LOIDL M., KAUR A., “Energy non-linearity study of a high-resolution metallic magnetic calorimeter”, Radiation Physics and Chemistry, 2024, 220, 111730, DOI: 10.1016/j.radphyschem.2024.111730.

Communications

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MÉNESGUEN Y., "Reference-free Combined X-ray Reflectivity and Grazing Incidence X-ray Fluorescence Analysis: Metrological and Technical Aspects", Conférence SPIE “Optical Systems Design “, Strasbourg, France, 7-11 avril 2024.

PETIT M., "Radioprotection and medical applications: EURADOS benchmark for testing nuclear models (20-200 MeV on light nucleus)", JEFF meeting, NEA-Boulogne-Billancourt (France), 24 avril 2024.

BLIDEANU V., BESNARD-VAUTERIN C., RAPP B., "Photoneutron production at electron LINACs: testing performance of Monte-Carlo simulations and impact on relevant applications", 16th Workshop on Shielding Aspects of Accelerators, Targets and Irradiation Facilities  (SATIF 2024), Rome, Italy, 28-31 Mai 2024.

BOBIN C., "Premiers résultats de la caractérisation du compteur Hidex 300 SL au LNHB", CETAMA GT18, 10 juin 2024.

BOBIN C., "Traçabilité métrologique en médecine nucléaire, Isotopes thérapeutiques pour les cancers de la prostate", Journées scientifiques de la SFPM, Dijon, 12-14 juin 2024.

DJAROUM M., FITTON I., LEFÈVRE J., PLANGNARD J., VAN NGOC TY C., BORDY J.-M., "Traçabilité de la dose glandulaire moyenne : méthodologie de mesure et modélisations des spectres d'un mammographe numérique", Journées Scientifiques de la SFPM, Dijon, 12-14 juin 2024.

MOUGEOT X., "Single beta spectral shapes and theories", Conférence Neutrino 2024, Milan, Italie, 16-22 juin 2024.

LEBLOND S., "International Initiative on X-ray Fundamental Parameters Status and next steps", Conférence EXRS 2024, Athènes, Grèce, 24-28 juin 2024.

MÉNESGUEN Y., "Unveiling elemental depth-profile in thick samples by Angular-Resolved X-Ray Fluorescence", Conférence EXRS 2024, Athènes, Grèce, 24-28 juin 2024.

UTEPOV A., "New experimental determination of L shell fluorescence yields and Coster Kronig transition factors of platinum", Conférence EXRS 2024, Athènes, Grèce, 24-28 juin 2024.

QUEVAUVILLERS D., “Caractérisation de scintillateurs pour la métrologie des neutrons”, Journées des LARD, Cadarache, 2-3 juillet 2024.

HERTAY S., “Passage en configuration finale du détecteur de neutrons μ-TPC avant sa caractérisation primaire”, Journées des LARD, Cadarache, 2-3 juillet 2024.

MOBIO E., “Conception d'un champ de neutrons épithermiques et caractérisation par une méthode de spectrométrie”, Journées des LARD, Cadarache, 2-3 juillet 2024.

ANTICO P., D’AMORA G., DANIEL C., MONGUZZI A., COMOTTI A., PEREGO J., ORFANO M., DUJARDIN C., SABOT B., “Development of New Composite Scintillators Based on Poly(divinylbenzene) Aerogels with PPO and POPOP Dopants”, 17th International Conference on Scintillating Materials and their Applications (SCINT 2024), Milan, Italy, 8-12 Juillet 2024.

PEREGO J., ORFANO M., BEZUIDENHOUT C. X., VILLA I., COVA F., VEDDA A., DUJARDIN C., SABOT B., SOZZANI P., BRACCO S., COMOTTI A., MONGUZZI A., “Re-absorption free scintillating MOFs crystals activated by ultrafast energy transfer”, 17th International Conference on Scintillating Materials and their Applications (SCINT 2024), Milan, Italy, 8-12 July 2024.

SABOT B., "Needs and Trends in scintillation for radionuclide metrology", ”, 17th International Conference on Scintillating Materials and their Applications (SCINT 2024), Milan, Italy, 8-12 Juillet 2024.

BOBIN C., THIAM C., BOBIN C., “A hybrid Machine Learning unmixing method for gamma-spectrometry”, Proceedings of 32nd European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2024), Lyon, France, 26-30 Aug. 2024, 1871-1875, DOI: 10.23919/EUSIPCO63174.2024.10715033.

CHACARTEGUI ROJO I. D. L., “Chang'E 6 y DORN: Abriendo nuevas fronteras en la exploración lunar”, Encuentros sobre las fronteras de la ciencia (EFC 2024), Salamanca, Spain, 19-20 Sept. 2024.

BOUHADIDA M., HMEDE R., BROVCHENKO M., MONANGE W., VINCHON T., et al, "Exploration of genetic algorithms to build a balanced neutron spectra dataset useful to train unfolding techniques based on artificial neural networks", SNA + MC 2024 - Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications + Monte Carlo, SFEN, Paris, France, octobre 2024.

QUEVAUVILLERS D., "Characterization of Stilbene scintillator for neutron metrology and spectrometry from 100 keV to 22 MeV", 2024 IEEE NSS MIC RTSD, Tampa, Floride, États-Unis, octobre 2024.

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MOUGEOT X., "The BetaShape code - status and developments", Nuclear Data Week 2024, BNL, EU, 1-4 octobre 2024.

DUISCASSE Q., "Présentation des installations de production de neutrons du LMDN", Journées Scientifiques du Neutron (JSN), Cadarache, France, 2-4 octobre 2024.

LELEVRE R., "Characterization of neutron emissions produced at the Apollon laser facility", Journées Scientifiques du Neutron, Saint-Paul-Lez-Durance, France, 3 octobre 2024.

BESNARD-VAUTERIN C., RAPP B., BLIDEANU V., "Progrès dans l'interrogation photonique active grâce à la spectrométrie des photo-neutrons : Utilisation des signatures de l'azote pour la détection des matériaux illicites", Journées Scientifiques du Neutron, Saint-Paul-Lez-Durance, France, 3 octobre 2024.

BESNARD-VAUTERIN C., RAPP B., BLIDEANU V., "Development of an Electron LINAC Based Photoneutron Reference Field for Metrology-Grade Irradiations", IAEA Technical Meeting on Neutrons for Nuclear Sciences and Applications, Gif-sur-Yvette, France, 14-17 octobre 2024.

BESNARD-VAUTERIN C., RAPP B., BLIDEANU V., “Advancements in active photon interrogation through photo-neutron spectrometry: unveiling nitrogen signatures for illicit materials detection”, Proceedings of 2024 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (IEEE NSS-MIC 2024), Tampa, USA, 26 Oct. - 2 Nov. 2024, DOI: 10.1109/NSS/MIC/RTSD57108.2024.10656955.

DUISCASSE Q., "Installation CEZANE, bilan et perspectives", Journée des Utilisateurs des Installations (JUI), Espace COM BAT 1220, 3 décembre 2024.

LEBLOND S., MOUGEOT X., KELLETT M. A., “Nuclear data evaluation for radionuclide metrology", Webinaire CCRI, BIPM, Sèvres, France, 5 décembre 2024.

Résumé de la thèse

Les lasers ultra-intenses représentent un nouveau moyen de produire des champs neutroniques, plus compact que les réacteurs nucléaires ou les accélérateurs et avec moins de contraintes radiologiques que ces sources conventionnelles. Le champ électrique créé par une impulsion laser ultra-intense au sein d'une cible de taille micrométrique peut atteindre plusieurs TV/m, permettant l’accélération de protons de plusieurs dizaines de MeV. Ces protons peuvent ensuite être interceptés par une seconde cible, appelée convertisseur, dans laquelle ils induisent des réactions nucléaires et donc la production de neutrons. Cette technique, dite du pitcher-catcher, est ainsi capable de générer des flux très intenses (> 1017 n/cm²/s) à des énergies allant jusqu’à quelques dizaines de MeV, permettant alors d’envisager de faire de l’imagerie neutronique ou de reproduire en laboratoire le processus rapide de nucléosynthèse responsable de la création des éléments les plus lourds.

Pour prouver la faisabilité de ces applications et afin d’assurer la radioprotection de ces installations lasers, il est donc nécessaire de caractériser ces champs neutroniques. Les détecteurs passifs, ou possédant une électronique ultra-rapide, semblent être des candidats de choix pour s’adapter aux caractéristiques des sources de neutrons produits par laser (émissions très brèves et intenses, environnement bruité, …).

Ce travail de thèse s'articule donc autour de la poursuite du développement d’un spectromètre neutron par activation (SPAC), particulièrement adapté pour mesurer des champs neutroniques intenses avec une forte composante gamma. En complément d’un travail de simulation des termes sources attendues et de la réponse des détecteurs via l’utilisation des codes Monte-Carlo Geant4 & MCNP, des dosimètres à bulles, un dispositif Temps de Vol ainsi que des échantillons d’activation ont été utilisés sur diverses installations laser telles que ALLS (Canada) et Apollon (France), afin d’optimiser et de caractériser les émissions neutroniques générées.

Mots clés

interactions laser-plasma, détecteurs de neutrons, sources de neutrons, lasers de puissance

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Consulter la thèse (EN) : TEL-04957025

Résumé de la thèse

Les raies X et gamma émises par des radionucléides peuvent être utilisées pour étalonner l'échelle en énergie des détecteurs à dispersion d'énergie. C'est le cas notamment pour les détecteurs cryogéniques qui offrent une excellente résolution  mais présentent des non-linéarités qu'il faut corriger. Afin d'étalonner ces détecteurs avec précision en dessous de 200 keV, il est nécessaire de disposer de rayons X et gamma ayant une incertitude de l'ordre de 0,1 eV. Or, les énergies des photons gamma recommandées respectant ce critère sont rares ou basées sur une seule mesure expérimentale.

L'objectif principal de cette thèse est de mesurer avec une excellente résolution des photons gamma en dessous de 200 keV pour améliorer les incertitudes sur leurs énergies à environ 0,1eV.

Pour répondre à cet objectif, un nouveau détecteur cryogénique a été conçu. C'est un calorimètre métallique magnétique (Metallic Magnetic Calorimeter, MMC) doté de huit absorbeurs en or de 50 µm d'épaisseur sur une surface totale de 8,4 mm².

Un montage a été réalisé pour accueillir quatre puces MMC, deux puces SQUID assurant la lecture des MMC et les circuits imprimés pour les connecter aux câbles du réfrigérateur à dilution qui sert à les refroidir à leur température de fonctionnement autour de 15 mK. De plus, le montage comporte un passeur cryogénique de sources radioactives, spécialement réalisé pour fonctionner à très basse température et pouvoir mesurer jusqu'à quatre sources séquentiellement.

Les sources mesurées sont des mélanges de plusieurs radionucléides : trois radionucléides étalon utilisés pour corriger la non-linéarité du MMC (169Yb, 57Co et 153Gd) et sept radionucléides pour mesurer leurs énergies X et gamma avec une très faible incertitude (109Cd, 133Ba 155Eu, 210Pb, 239Np, 241Am et 243Am). Les mélanges entre radionucléides ont été choisis par simulations Monte Carlo pour minimiser les interférences spectrales. L'169Yb a été produit par irradiation d'une feuille de thulium avec des deutérons auprès du cyclotron Arronax.Deux sessions de mesure indépendantes sur deux lots de quatre sources ont été effectuées à environ 16 mK, avec des conditions de régulation de température différentes.

La résolution en énergie du détecteur est de 15 eV à 36 eV entre 0 keV et 200 keV. La non-linéarité de chaque absorbeur a été corrigée avec les raies des radionucléides étalons et un polynôme de second degré. Les énergies X et gamma mesurées ont été analysées et combinées par différentes méthodes. Quelle que soit la session de mesure et la méthode d'analyse utilisée, les énergies obtenues sont cohérentes entre elles, seules les incertitudes diffèrent.

Finalement, les énergies de 15 raies gamma ont été mesurées et pour 14 d'entre elles, l'incertitude obtenue, environ 0,2 eV, est plus faible que celle des valeurs recommandées. Huit énergies de photons X Kα ont également été mesurées ; pour ces raies mieux connues, un très bon accord est observé avec les valeurs recommandées, validant ainsi la méthodologie utilisée.

Mots clés

spectroscopie des rayons X, spectrométrie gamma, métrologie des rayonnements ionisants, détecteurs cryogéniques, calorimètres, spectroscopie nucléaire

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Consulter la thèse (FR) : TEL-04833258

Résumé de la thèse

La thèse vise à développer des sources radioactives surfaciques pour améliorer la traçabilité des mesures de la contamination surfacique. En particulier, le sujet vise à fournir in fine des sources radioactives traçables et utilisables sur le terrain pour caractériser les performances des moniteurs de contamination surfacique. Les sources qui répondent aux exigences des normes internationales ont des caractéristiques très différentes des surfaces à contrôler dans le cadre des activités de l'assainissement et démantèlement (A&D). Elles sont constituées d'un substrat en aluminium rigide sur lequel l'activité est déposée en surface puis recouverte d'une couche de protection. L'approche de la thèse vise à lier chimiquement les éléments radioactifs aux substrats sélectionnés.

L'étude a consisté à mettre au point des méthodes de modification de deux types de substrats, polymériques et aluminium, pour y attacher des éléments radioactifs (lanthanide et actinide trivalents). La modification des surfaces d'aluminium à l'aide d'oxydes de manganèse ou de chrome a été réalisée ainsi que leur silanisation et leur greffage avec des acides phosphoniques. Les surfaces polymériques ont quant à elles été d'abord oxydées puis fonctionnalisées avec des acides sulfoniques. Le processus se divise en plusieurs étapes : préparer la surface, la fonctionnaliser/modifier, y attacher la radioactivité et quantifier l'uniformité de la distribution radioactive.

Chaque étape a fait l'objet d'optimisations et de caractérisations (MEB, RTA-IRTF, scintillation liquide et autoradiographie). Le substrat en aluminium, tout en étant flexible, permet de conserver un point de comparaison avec les normes en vigueur et le substrat polymérique peut être modifié pour s'approcher des contraintes du terrain (charge en sable, rugosité, moulage de formes complexes).

Enfin, une évaluation de la conformité des sources aux normes existantes a été réalisée, même si ces normes ne permettent pas de répondre aux besoins complexes des mesures sur les chantiers d'A&D. Avec les substrats polymériques modifiés avec de l'oxyde de manganèse, il a été possible de fixer environ 100 % d'Eu-152 et d'Am-241 après quelques heures d'immersion dans des solutions radioactives. L'uniformité de la radioactivité de ces sources a atteint 90 %.

Mots-clés

contrôle, qualité, traçabilité métrologique, installation nucléaire,  déclassement, radiochimie, rayons gamma, rayons alpha

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Consulter la thèse (EN) : TEL-04521519

Résumé de la thèse

La caractérisation de films minces et de matériaux multicouches est cruciale dans la science des matériaux avancés et ses applications. Dans cette thèse, nous introduisons une méthode de référence pour la caractérisation des matériaux en couches minces en combinant les techniques de réflectivité des rayons X (XRR) et de fluorescence des rayons X en incidence rasante (GIXRF). La XRR est une technique sensible à la densité électronique, permettant de déterminer la densité, l'épaisseur et la rugosité de couches minces. D'autre part, la GIXRF est sensible à la densité élémentaire, fournissant des informations sur la distribution en profondeur des éléments. La combinaison de ces techniques élimine les résultats ambigus pour la caractérisation des couches de quelques nanomètres, ainsi que des profils de distribution en profondeur, aboutissant à une caractérisation d'échantillon plus précise. La méthode sans référence est basée sur la physique de l'ionisation et de l'absorption et nécessite la connaissance des paramètres atomiques fondamentaux plutôt que l'utilisation de matériaux de référence ou de normes d'étalonnage.

Nous proposons dans cette thèse une méthode récursive pour estimer les incertitudes dans l'analyse combinée GIXRF-XRR basée sur la méthode statistique Bootstrap. Cette méthode implique la génération de poids aléatoires à multiplier par les points de données de la fonction de coût. L'application de ces poids donne lieu à un nouvel ensemble de valeurs optimisées pour les films minces qui diffèrent des originales. En répétant le processus, un ensemble de structures optimisées est calculé, sur lequel des statistiques peuvent être effectuées pour déduire les incertitudes sur les paramètres optimisés de la structure de l'échantillon. Un autre problème dans l'analyse combinée GIXRF-XRR dans l'approche sans référence est la prise en compte des incertitudes dans les paramètres fondamentaux et l'angle solide de détection. Nous introduisons donc également ne approche basée sur la méthode de Monte-Carlo pour calculer l'incertitude sur l'angle solide de détection et les paramètres fondamentaux qui sont inclus dans l'analyse combinée. La mesure de plusieurs échantillons sélectionnés en combinant la GIXRF et la XRR a été réalisée dans le goniomètre CASTOR sur la ligne de faisceau MÉTROLOGIE de l'installation du synchrotron SOLEIL. Les données XRR ont d'abord été analysées pour estimer la composition structurelle avec le logiciel IMD, puis l'ajustement des spectres XRF a été effectué à l'aide de COLEGRAM pour en déduire les intensités des raies d'émission de fluorescence des rayons X. L'analyse combinée GIXRFXRR a ensuite été réalisée à l'aide d'ELIXIR, un logiciel interne, pour dériver la structure de l'échantillon et les incertitudes associées ont été calculées par un programme Mathematica. Cette méthodologie a été appliquée à des matériaux chalcogénures amorphes et cristallins GexSbyTez avec différentes compositions (x, y, z) et sur des films minces à base de tantale, dopés avec différents éléments. Les incertitudes dérivées sur la structure de l'échantillon, les paramètres fondamentaux et l'angle solide ont été analysées. De plus, certains paramètres fondamentaux, à savoir les coefficients d'atténuation massiques, les rendements de fluorescence et les coefficients d'absorption photoélectriques pour le fer et l'yttrium ont été mesurés et leurs incertitudes ont été estimées à l'aide de différentes méthodes. Enfin, pour améliorer la résolution de la détection de fluorescence, nous avons conçu un prototype de spectromètre à dispersion en longueur d'onde (WDS) basé sur la diffraction de Bragg. Ce WDS intègre un cristal plat et un capteur CCD haute résolution. Grâce à cette configuration, notre spectromètre WDS atteint une résolution spectrale de 2 eV à 8048 eV.

Mots clés

spectrométrie X, métrologie, fluorescence X, sciences des matériaux, couche mince

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Résumé de la thèse

La précision des probabilités fractionnelles de captures électroniques (CE) et des mesures des spectres bêta est vitale pour la métrologie des radionucléides. Lors de la détermination de l'unité SI d'activité, le becquerel, à l'aide de mesures primaires d'activité comme le comptage par scintillation liquide (LSC), les données de désintégration relatives à la désintégration bêta et à la CE sont essentielles. Ces données sont également cruciales pour valider les calculs théoriques et pour de nombreuses applications, notamment la médecine nucléaire, l'énergie nucléaire et la gestion des déchets, ou la recherche sur la physique des neutrinos. En outre, des données précises sur les intensités d'émission de photons provenant de radionucléides se désintégrant par CE sont essentielles pour l'étalonnage des détecteurs de rayons X et de rayons gamma. Dans la littérature, la plupart des données sur la désintégration bêta et la CE proviennent de mesures anciennes ou de calculs théoriques présentant des incertitudes importantes ou sous-estimées. Les mesures récentes effectuées à l'aide de détecteurs cryogéniques ont mis en évidence ces divergences. Les calorimètres métalliques magnétiques (MMC) sont des détecteurs cryogéniques qui ont démontré des performances impressionnantes dans les mesures de spectres bêta, de l'énergie totale de désintégration et de rayons X et gamma. Ils se caractérisent par une résolution en énergie élevée, un seuil d'énergie très bas et une excellente linéarité en énergie et un rendement de détection de près de 100 % aux basses énergies. Cette thèse utilise les MMC en mode de spectroscopie de l'énergie de désintégration, également connu sous le nom de mesure en géométrie 4π, pour mesurer les données de désintégration de radionucléides se désintégrant par transition bêta (comme le ¹⁴C) ou par CE (comme le ¹²⁵I, le ⁵⁴Mn, le ⁵⁹Ni et le ⁵¹Cr). Une grande importance est accordée à l'étape de préparation de sources pour éviter les distorsions spectrales causées par certains types de sources radioactives. Les résultats obtenus ont montré une amélioration des incertitudes et sont en grande partie en accord avec les valeurs de la littérature et celles du code de calcul BetaShape.

Mots clés

détecteur cryogénique, métrologie des radionucléides, donnée de décroissance radioactive, spectroscopie d'énergie de désintégration, probabilité fractionnelle de capture électronique, spectre bêta

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Publications

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M. Agelou, G. H. V. Bertrand, G. Boissonnat, A. Bonfrate, V. Buridon, S. Heinrich, S. Kaur, C. Lynde, J. J. Nahimana, A. L. Patriarca, J. Plagnard, L. De Marzi, D. Tromson, “Fast plastic scintillators and SiPM based devices for FLASH beam monitoring”, presented at International Symposium on Innovative Radiation Therapies (INSIRT 2023; Orsay, France; 5-7 oct. 2023);

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XU J., BOBIN J., DE VISMES-OTT A., BOBIN C., MALFRAIT P., “Analysis of gamma-ray spectra with spectral unmixing, Part II: Recalibration for the quantitative analysis of HPGe measurements”, Applied Radiation and Isotopes, 182 110082 (2022), DOI : https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2021.110082.

Communications

LÉPY M.-C., PIERRE S., RODRIGUES M., SABOT B., “Calibration for gas containers in gamma-ray spectrometry”, ICRM-LLRMT, 02 au 06 mai 2022, Gran Sasso, Italie.

AMIOT M.N., “End-to-end tests with alanine pellets read by EPR in a heterogeneous phantom for radiotherapy treatments”, Congrès EPR Biodose the International Symposia on EPR Dosimetry and Dating (EPR) and the International Conference on Biological Dosimetry, 7 au 10 juin, Fontenay aux Roses, France.

ROUSSEAU A., «End-to-end quality assurance for Volumetric Modulated Arc Therapy with Fricke-Xylenol orange-Gelatin gel dosimeters and dual-wavelength cone-beam optical CT scanner», International Conference on 3D and Advanced Dosimetry (IC3DDose), 20 au 24 juin, Québec, Canada.

PERROT Y., PETIT M., “Monte Carlo Simulations of Radiobiology Experiments Using Neutrons Beams - The Nuclear Data of Life ”, EURADOS Annual Meeting du 20 au 24 juin 2022, Belgrade, Serbie.

MOBIO E., « Conception de champs neutroniques réaliste et épithermique pour l’étalonnage d'instruments de radioprotection et développement d’une méthode de spectrométrie des neutrons dédiée à leur caractérisation entre 0,5 eV et 10 keV d'énergie », journées des LARD, 27 au 28 juin 2022, Fontenay-aux-roses, France.

HERNANDEZ-ELVIRA V., “Calibration of photodiodes with a monochromatic X-ray beam measured with an electrical-substitution radiometer”, EXRS 2022, 27 juin au 1er juillet, Bruges, Belgique.   

LÉPY M.-C., “International Initiative on X-ray Fundamental Parameters Status and next steps”, EXRS 2022, 27 juin au 1er juillet, Bruges, Belgique.   

MELHEM S., “Estimating the uncertainties in combined GIXRF-XRR for the characterization of thin film materials”, EXRS 2022, 27 juin au 1er juillet, Bruges, Belgique.   

MÉNESGUEN Y., “Combined XRR-GIXRF analysis at LNE-LNHB: technical and analytical developments”, EXRS 2022, 27 juin au 1er juillet, Bruges, Belgique.

BOUHADIDA M., BROVCHENKO M., VINCHON T., MONANGE W., TROMPIER F., “Neutron spectra reconstruction based on an artificial neural network trained with a large built dataset”, ICRS 14/RPSD 2022 (14th International Conference on Radiation Shielding and 21st Topical Meeting of the Radiation Protection and Shielding Division), ANS, Sep 2022, Seattle, United States. DOI : 10.13182/ICRSRPSD22-39065.

BEDOGNI R., ATANACKOVIC J., BARTLETT D., BORDY J.-M., ET AL., “The revision of ISO 8529 Neutron reference radiation fields”, IM2022 / NEUDOS14, Krakivie, Pologne.

M. PETIT, A. DI CHICCO, A. SARDET, R. BABUT, R. JACQMIN, B. STOUT, “Extended time of flight measurements down to 100 keV at the AMANDE facility with a stilbene scintillator”, IM2022 / NEUDOS14, Krakivie, Pologne.

MOBIO E., “Design of epithermal neutron field for the calibration of radiation protection devices and development of a neutron spectrometry method for its characterization in the 0.5 eV to 10 keV energy range”, HISPANOS-ARIEL School, Seville, Espagne.

Résumé de la thèse

La détection de la diffusion cohérente des neutrinos sur les noyaux (CEvNS) représente un défi expérimental en raison de sa signature unique : un recul nucléaire de faible énergie de l'ordre de 10-100 eV en moyenne. Ce processus, largement inexploré jusqu'à aujourd'hui, pourrait sonder la physique au-delà du modèle standard. NUCLEUS est une expérience de neutrino de réacteur nucléaire conçue pour la détection de CEvNS en utilisant un nouveau type de calorimètres cryogéniques à très bas seuil d'énergie (inférieur à 20 eV) basés sur la technologie CRESST. Il sera installé dans le Very Near Site (VNS), un hall expérimental à faible profondeur situé entre les deux réacteurs nucléaires de la centrale de Chooz B en France, avec des distances entre réacteurs de 72 m et 102 m. Par conséquent, un système de suppression du bruit de fond très efficace est fondamental. Dans cette thèse, le prototype du veto externe cryogénique de NUCLEUS et les essais correspondants réalisés à IJClab (Orsay, France) sont présentés afin de valider la technique utilisée pour l'identification et l'élimination des neutrons et des rayons gamma les plus pénétrants constituant la radioactivité de fond. En outre, cette thèse couvre également l'activité BASKET (Bolometers At Sub KeV Energy Threshold), un projet de R&D visant le développement de détecteurs cryogéniques innovants pour la détection de CEvNS. Nous avons couplé différents capteurs thermiques aux cristaux de Li₂WO₄. Dans cette thèse sont rapportés les principaux résultats obtenus jusqu'à présent.

Mots Clés

détecteurs à basse température, bolomètres, veto cryogénique, diffusion cohérente des neutrinos sur les noyaux, neutrinos, basses températures, scintillateurs, antineutrinos, ionisation

Texte intégral

Consultez la thèse (EN) : https://theses.hal.science/tel-03940549

Résumé de la thèse

Les techniques modernes de radiothérapie externe, telles que la radiothérapie stéréotaxique qui utilise des petits faisceaux d'irradiation, permettent aujourd'hui de délivrer précisément de fortes doses à la tumeur tout en épargnant les tissus sains adjacents. Cette amélioration s'accompagne cependant d'une complexification des plans de traitement délivrés. Il est alors nécessaire de sécuriser les traitements par la mise en place de contrôles qualité adaptés à ces nouvelles techniques. Parmi ceux-ci, les contrôles qualité end-to-end permettent de tester l'ensemble de la chaîne de traitement rencontrée par les patients à l'hôpital. Les gels dosimétriques, encore à l'état de recherche, pourraient permettre une meilleure mise en place de ce type de contrôles car ils sont actuellement les seuls dosimètres capables de mesurer des distributions de dose en 3D avec une haute résolution spatiale. Le gel Fricke-Xylenol orange-Gelatin (FXG) associé à une lecture par tomographie optique a déjà été utilisé dans la littérature pour réaliser des contrôles qualité end-to-end, cependant sa gamme de dose d'utilisation était limitée à 4 Gy et ne permettait pas son utilisation pour des applications stéréotaxiques. Dans cette étude, la composition du gel FXG a été optimisée et une méthode de double lecture optique a été développée afin d'envisager l'utilisation de cette méthode dosimétrique sur une gamme de dose représentative des traitements stéréotaxiques ([0,25 ; 10] Gy). Cette méthode a été caractérisée et validée dans des petits champs d'irradiation. Plusieurs contrôles qualité end-to-end ont ensuite été mis en place en milieu clinique pour le traitement de tumeurs intracrâniennes par stéréotaxie sur les accélérateurs Novalis TrueBeam STx (Varian) et CyberKnife (Accuray). Les distributions de dose mesurées par gel et celles planifiées ont été comparées en utilisant différents outils d'analyse tels que le gamma-index et la superposition de courbes isodoses, de profils de dose et d'histogrammes dose-volume. Des mesures ponctuelles et planaires avec d'autres dosimètres ont aussi été effectuées pour compléter cette comparaison. Les résultats obtenus ont montré que la méthode de contrôle qualité 3D end-to-end par gel FXG et double lecture optique est précise, adaptée à la radiothérapie stéréotaxique et apporte des informations supplémentaires aux contrôles qualité actuellement effectués en routine clinique avec des méthodes dosimétriques plus conventionnelles.

Mots Clés

gel de Fricke, tomographie optique, contrôle qualité, radiothérapie stéréotaxique, dosimétrie 3D

Texte intégral

Consultez la thèse (FR) : https://theses.hal.science/tel-04054732