Mise au point d’un banc d’imagerie Compton

Le laboratoire d’accueil LASP développe des systèmes pour l’optique et la photonique et en particulier des détecteurs d’imagerie gamma, qui peuvent être utilisés pour l’imagerie médicale (tomoscintigraphie), la radioprotection ou la sécurité.

Le principal enjeu de l’imagerie gamma est de pouvoir concilier sensibilité et résolution spatiale. En effet, les flux de photons émis sont assez faibles en général et la physique ne permet pas de s’appuyer sur des processus de réfraction ou de réflexion pour faire des optiques. Les principaux modes d’interaction du rayonnement à ces énergies (la centaine de keV) sont l’absorption par effet photoélectrique et la diffusion incohérente par effet Compton. On exploite ces deux effets pour effectuer la formation d’image :
– avec un matériau absorbant (comme du tungstène), on structure le rayonnement incident avec un collimateur ou un masque codé.
– on identifie les diffusions Compton ayant donné lieu à plusieurs interactions dans le détecteur pour déterminer la direction d’origine du rayonnement.
Les détecteurs développés au laboratoire permettent ces deux techniques. Grâce à leurs bonnes performances, nous cherchons à obtenir un sytème d’imagerie à la fois bien résolu et très sensible.
Nous voulons étudier sur cette base un système innovant disposant de plusieurs plans de détection éloignés les uns des autres pour traiter les événements Compton avec une meilleure précision angulaire.

Il s’agit donc pour l’étudiant de :
1. Comprendre les principes physiques de la détection ainsi que le fonctionnement électronique du système de détection. Une simulation du système de détection pourra être mise en place afin d’aider au dimensionnement du dispositif.
2. Aider l’équipe dans la mise en place du banc expérimental, au niveau mécanique, électronique et logiciel.
3. Mettre au point la collecte et l’analyse des données.
4. Effectuer une caractérisation en efficacité et résolution du système en fonction de la configuration adoptée.
5. Interpréter les résultats. Un rebouclage avec la simulation sera alors utile.

Pour candidater, merci d’adresser directement CV+LM à l’adresse suivante : guillaume.montemont@cea.fr

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