Fonctionne avec Indico
v3.2.8
10h: Adélie André
Développement et caractérisation d'un détecteur rapide dédié à l'imagerie gamma en temps de vol en protonthérapie
L’hadronthérapie permet une haute balistique du dépôt de dose dans la tumeur en comparaison à la radiothérapie conventionnelle. Mais elle est également beaucoup plus sensible à d’éventuelles erreurs de traitement liées par exemple à un mauvais positionnement du patient, un changement anatomique ou une mauvaise évaluation du pouvoir d’arrêt des tissus traversés. Afin d’exploiter au mieux le potentiel de l’hadronthérapie le développement d’un système de contrôle en ligne est requis.
Ma thèse s’inscrit dans le projet TIARA (Time of flight Imaging ARrAy) développant la méthode PGTI (Prompt Gamma Time Imaging) qui propose une reconstruction spatiale, des positions d’émission de PG (Prompt Gamma) émis dans le patient sur le passage du faisceau de protons. Reconstruction qui est basée sur une mesure exclusive de temps de vol. Dans ce contexte, les objectifs de ma thèse qui seront décrits dans ma présentation sont le développement d’un système de détection rapide dédié (d’une résolution temporelle de ~235ps FWHM), composé d’un moniteur de faisceau de protons en scintillateur plastique et d’un module de détection PG en radiateur Cherenkov (PbF2) tous les deux lus par des SiPMs (Silicon Photomultiplier). Ainsi que sa caractérisation dans son environnement clinique afin d’évaluer ses performances et sa sensibilité à d’éventuelles sources de bruit de fond.
10h30: Claire Léonhart
Ultra-thin Diamond Detectors for On-Line Monitoring of Ion Microbeams
Studying the impact of ionizing radiation on living organisms is important both for radiation protection and radiation therapy applications. It requires to develop irradiation facilities that enable a precise control of the delivered dose and the localization of the irradiations. Charged-particle microbeams extracted in air are capable of irradiating living biological samples down to the micrometer scale. Unlike global irradiation, microbeam irradiation enables a specific cell or sub-cellular compartment to be targeted, with a small beam spot and a controlled number of particles. The ions available on the microbeam facilities at AIFIRA (LP2I Bordeaux, France) and MIRCOM (IRSN, Cadarache, France) are protons, alpha-particles or heavier ions like carbon with maximum energies ranging from 3 MeV to 8 MeV (carbon).
In order to deliver a precise and low number of ions per cell, it is necessary to develop dedicated detectors. Diamond detectors are suited to answer the problematic but face many technological challenges. Indeed, as the ions stop in the biological samples, the detector must be placed as the extraction window and be very thin to limit the disturbance (in energy loss and deviation) of the beam. First prototypes have been previously tested successfully. This work aims at developing thinner detectors (~1 µm) and improve their design.
Reactive Ion Etching (RIE) uses plasma bombarded onto the surface to etch diamond. Etch rate rise up to a few micrometers per hour. Starting from 50 µm bulk diamond, this technique has to be adapted for deep etching to achieve micrometer thickness. A good surface quality and thickness homogeneity of the etched diamond are necessary for efficient charge collection and accurate ion counting. Plasma composition and masking material are some of the parameters that can be optimized. We will present ongoing developments of etching techniques for the thinning of diamond.