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Theses

Chambre d'ionisation liquide détecteur de photons γ pour l'imagerie TEP

Résumé : CaLIPSO est un concept de détecteur de photons pour la Tomographie par Émission de Positrons dédiée au cerveau. Il s'agit d'une technique d'imagerie médicale reposant sur la détection en coïncidence de deux photons de 511 keV. Pour la première fois, le triméthylbismuth liquide est utilisé comme milieu de détection. Chaque photon de 511 keV libère un électron primaire qui émet des photons Cherenkov et ionise le milieu. CaLIPSO fonctionne sur le principe d'une chambre à projection temporelle et détecte à la fois la lumière Cherenkov et le signal de charge. Le nombre total de charges libérées étant proportionnel à l’énergie déposée par le photon incident, nous avons pu mesurer le rendement de production de charge du triméhylbismuth. Pour cela, nous avons développé un système d'ultra-purification du liquide associé à un système de mesure bas bruit du courant induit par une source de photons γ avec une précision < 5 fA pour un champ électrique allant jusqu'à 7 kV/cm. Le tétraméthylsilane a été utilisé comme liquide de référence pour valider la mesure. Nous avons obtenu un rendement de production de charge du triméthylbismuth inférieur d'un facteur 6 aux valeurs typiques des liquides diélectriques similaires. Des calculs de chimie quantique sur atomes lourds ont permis de montrer que ce comportement est dû à la géométrie de la molécule de triméthylbismuth. L'atome de bismuth se comporte comme un centre de capture des électrons qui induit un mécanisme de recombinaison supplémentaire des électrons près de leurs cations parents. Enfin, afin de vérifier cette hypothèse et de quantifier la mobilités des charges dans les liquides, nous avons développé un système de mesure d'impulsions de charge individuelles qui a été validé avec succès avec le tétraméthylsilane.
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02276020
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Monday, September 2, 2019 - 11:26:09 AM
Last modification on : Monday, February 10, 2020 - 6:12:47 PM
Document(s) archivé(s) le : Thursday, January 9, 2020 - 1:56:22 AM

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80934_FARRADECHE_2019_archivag...
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  • HAL Id : tel-02276020, version 1

Citation

Morgane Farradèche. Chambre d'ionisation liquide détecteur de photons γ pour l'imagerie TEP. Instrumentations et Détecteurs [physics.ins-det]. Université Paris-Saclay, 2019. Français. ⟨NNT : 2019SACLS115⟩. ⟨tel-02276020⟩

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