Thèse
Publié le 23 février 2018 | Mis à jour le 19 septembre 2018

Arnaud ROZES 2013-2016 - PhD director: Franck Martin

équipe LPC-Clermont-Ferrant

Construction et premières caractérisations d’un détecteur dédié à la mesure de l’activité β+

Cette thèse a porté sur la construction, puis la caractérisation, d’un détecteur dédié à la mesure de l’activité beta+ induite lors des traitements d’hadronthérapie en vue de leur contrôle balistique. Lors de tels traitements, les tumeurs cancéreuses sont irradiées par un faisceau de protons ou d’ions. Ce type de thérapie est employé sur des tumeurs radiorésistantes ou localisées à proximité d’organes à risques, nécessitant une grande précision balistique. Les protons et les ions ont en effet comme propriété de déposer principalement leur dose en fin de course, sur une région de l’espace restreinte (phénomène connu sous le terme de pic de Bragg). Une problématique importante dans ce type de traitement est alors de contrôler la balistique du faisceau, notamment sa profondeur maximale, et ce idéalement en temps réel. Plusieurs méthodes peuvent être envisagées, l’une d’elles utilise le fait que lors du passage du faisceau dans une cible, des réactions nucléaires ont lieu entre les projectiles et les noyaux de la cible. Ces réactions produisent entre autres des émetteurs beta+. L’annihilation de ces beta+ donne deux photons gamma de 511 keV, et avec un système de type caméra TEP (Tomographie par Emission de Positons), on peut accéder à la mesure de la distribution de l’activité beta+, puis remonter à la balistique du faisceau. Nous avons donc entrepris la construction d’un démonstrateur de type TEP, utilisant une électronique à échantillonnage rapide. Ce détecteur (DPGA) comporte 240 canaux, avec un cristal de LYSO et un photomultiplicateur (PMT) par canal. Les PMTs sont regroupés par quatre sur une base et une carte pont diviseur (figure 1), puis des lignes de détection de 20 canaux (figure 2) sont assemblées pour former deux têtes de 6 lignes chacune (figure 3).
  • Auteur(s)
    Arnaud ROZES