Academic literature on the topic 'Détecteur SoLi∂'

With the aim of establishing a method for the dosage of α emitting radioactive elements present in natural phosphates, by using a polymeric detector of nuclear tracks, in our case a polycarbonate sold under the trade name CR39, we present, in this paper, a formalism for the development of nuclear tracks. This development widens the latent track (the zone of damage produced by the passage of the α particle) to make it visible by optical microscopy. The model uses two velocities of attack, a constant one (VB) and a variable one (VT). The evaluation of VT is obtained from the spherical phase of overdevelopment. A comparison is afterwards made between the apertures of the experimental tracks and of those simulated with the proposed formalism and the expressions of VB and VT.

The aim of this study was to assess the microbiological and chemical air quality in a municipal solid waste landfill and its inhabited surroundings, in a particular context in which Romania struggles with the incapacity to comply with its environmental commitments. The research was conducted on a landfill near the capital Bucharest between November 2018 and September 2019. To evaluate the chemical (oxygen, carbon dioxide, methane, hydrogen sulfide, ammonia and carbon monoxide–MX6 iBrid™ Détector multigas) and microbiological (airborne bacteria and fungi–aspiration method) parameters, eight sampling points were established, located both on the perimeter of the landfill and within its surroundings. CO and CH4 were not detected in any of the sampling points, during the study period; O2 was in normal values 20.09–21.05%; CO2 had a maximum average concentration of 620 ± 215; H2S had values between 0.1 and 5.0 ppm only in the sampling points inside the landfill; NH3 was present only once in a single sampling point with values between 1.0 and 3.0 ppm. The microbiological results provide an overview of the total plate count and total fungal count, with no significant differences between the level of contamination inside the landfill and within its surroundings (p > 0.05). Ten bacterial species and fungi from six genera have been identified. It was also found that the number of microorganisms in the air was significantly lower during the winter, spring and early summer months compared with the late summer and autumn months (p < 0.05).

AbstractThe conclusions of a collaborative study of the occurrence and importance of root-knot nematodes (RKN, Meloidogyne spp.) and of their control agent, Pasteuria penetrans, in parts of Europe, Africa, South America and the Caribbean are presented. Rootknot nematodes were estimated to reduce the yields of a wide range of horticultural crops by > 25% in Ecuador, Malawi and Tanzania, and by ca 10% in Trinidad and Tobago. The greatest proportion of infected crops were observed in Ecuador (205 of 207) and the least in Trinidad and Tobago (70 of 174). The mean gall index was greatest in Ecuador (5.5). Levels of galling were least in Senegal (1.6), even though 89% of crops were infested and virulent M. mayaguensis was widespread. In all countries, M. incognita and M. javanica were the most abundant species, but M. hispanica occurred widely in Burkina Faso, even in newly cultivated areas in the Sahile. Several new esterase phenotypes were detected, especially in Ecuador and Malawi. Juveniles (J2) collected from the soil during the surveys were examined for attached spores of P.penetrans. It was widespread (20 to 60% of RKN populations), except in Malawi and Tanzania (< 10% were infected), and was found for the first time in Crete (Greece). Generally, < 50% of the J2 carried spores. The occurrence of P.penetrans was sometimes correlated with soil type e.g., in Senegal it was least frequent in sandy soils. Laboratory assays of the binding of spores of isolates of P.penetrans to populations of RKN indicated large variations in specificity and substantial interactions; differences between populations within a species of RKN were sometimes almost as great as those between species. In microplot trials in which an "exotic" isolate of P.penetrans was introduced (ca 103 spores per g soil), its incidence was not increased by increasing the frequency or intensity of the growing of RKN-susceptible crops. However, in two such trials at sites in Tanzania and Ecuador naturally infected with P.penetrans, there were large increases in the proportions of spore-encumbered J2 (up to 100% encumbered) and in the yields of spores (up to 3.3 × 106 spores per mg dry root) in those plots amended with an "exotic" isolate. In these plots, numbers of J2 in the soil were decreased and damage by RKN was suppressed; gall indices were decreased (from > 8 to < 3) and yields were increased (by up to 30%). No such changes were observed in the unamended control plots. Increased suppression of RKN was also observed in a field trial, even in plots where RKN-susceptible and non-host crops were alternated. Increased suppression following amendment with the "exotic" isolate of P.penetrans was not observed at sites not previously infected with P.penetrans. Regression analysis of the results from the microplot and field trials indicated that tomato yields were decreased by > 5% for every increase of one in the gall index. Yields were increased by alternating tomato with leguminous crops in some trials, but not in others. It is proposed that, in natural infections, mutual selection produces a dynamic balance between the P.penetrans and the RKN whereby levels of infection are rarely suppressive. However, the introduction of an "exotic" isolate of P.penetrans, with a different attachment profile, can disturb this balance, resulting in a greatly increased proportion of infected J2 and females, increased yields of spores and more suppression of RKN populations. Importance des nématodes à galles tropicaux (Meloidogyne spp.) et facteurs affectant l'utilité de Pasteuria penetrans, agent de contrôle biologique - Ce travail présente les conclusions d'une étude, menée en collaboration par plusieurs équipes de recherche, sur la présence et l'importance des nématodes phytoparasites du genre Meloidogyne et de leur parasite bactérien, Pasteuria penetrans, dans certains pays d'Europe, d'Afrique, d'Amérique du Sud et des Caraïbes. Les réductions de rendement de cultures maraîchères très diverses dues à ces nématodes atteignent 25% en Equateur, Malawi et Tanzanie, et 10% à Trinidad et Tobago. La plus forte proportion de parcelles infestées a été rencontrée en Equateur (205 sur 207) et la plus faible à Trinidad et Tobago (70 sur 174). C'est en Equateur que l'indice de galles moyen (égal à 5,5) était le plus élevé. Même si cet indice était faible en moyenne au Sénégal (1,6), 89% des cultures étaient infestées dans ce pays, en grande partie par l'espèce virulente M. mayaguensis. M. incognita et M. javanica sont les plus répandues dans tous les pays prospectés. Cependant, M. hispanica est très répandu au Burkina Faso, même dans des zones récemment cultivées en maraîchage en région sahélienne. Plusieurs phénotypes estérasiques nouveaux ont été détectés, spécialement en Equateur et au Malawi. Les juvéniles de second stade (J2) extraits des échantillons de sol collectés lors des prospections ont été examinés pour détecter la présence de spores de P.penetrans sur leur cuticule. Trouvé pour la première fois en Crète (Grèce), P.penetrans est très répandu dans les autres pays prospectés, infestant 20 à 60% des populations de Meloidogyne spp., sauf au Malawi et en Tanzanie où moins de 10% des populations sont atteintes. Le plus souvent, moins de 50% de J2 portent des spores bactériennes. Le taux de parasitisme des J2 par P. penetrans est influencé par les types de sols, comme par exemple au Sénégal où il est très faible dans les sols sableux grossiers. Des expériences en laboratoire portant sur l'attachement de spores de divers isolats de P. penetrans à des populations de Meloidogyne spp. ont révélé une grande variation de la spécificité et des interactions; les différences observées pour diverses populations d'une même espèce de Meloidogyne sont parfois presque aussi marquées que celles observées entre espèces. L'incidence parasitaire d'un isolat "exotique" de P. penetrans introduit dans des microparcelles (ca. 103 sporespar g. de sol) n'a pas été accrue par l'augmentation de la fréquence ou de la densité de plantation des cultures sensibles à Meloidogyne spp. employées. Cependant, dans deux microparcelles natullement infestées en P.penetrans, situées en Equateur et en Tanzanie, l'introduction d'un isolat "exotique" s'est traduite par un accroissement de la proportion de J2 infestés (jusqu'à 100%) et de la production de spores ((jusqu'à 3, 3 × 106 spores par mg [poids sec] de racines), d'une diminution de la population de J2 dans le sol, et d'une disparition des dégâts racinaires; les indices de galles moyens ont diminué (de plus de 8 à moins de 3) et les rendements des cultures ont augmenté (jusqu'à 30%). De tels changements n'ont pas été observés dans des sols non amendés en isolats "exotiques" de P.penetrans. Un meilleur contrôle des populations de Meloidogyne spp. a également été observé au champ, même lorsque la séquence culturale alternait des cultures sensibles et des cultures non-hôtes du nématode. Dans des parcelles non infectées en P.penetrans, la baisse des populations de Meloidogyne spp. n'a pas été observée après introduction d'un isolat "exotique" de la bactérie. Des analyses de régression portant sur les données obtenues en microparcelles ou au champ montrent que les rendements en tomate diminuent de plus de 5% chaque fois que l'indice de galle augmente d'une unité. Ces rendements ont parfois été améliorés lorsque des cultures de légumineuses alternaient les cultures de tomate. Ainsi, sur la base des analyses nématologiques et agronomiques faites en fin de cycles culturaux, il est suggéré que, dans les cas d'infestations naturelles en P.penetrans, des sélections mutuelles entraîneraient un équilibre dynamique entre les populations de la bactérie et celles du nématode, représentatif d'une densité-dépendance retardée. En revanche, l'introduction inondative d'isolats "exotiques" de P.penetrans, aux propriétés parasitaires différentes de celles des populations natives, pourraient rompre temporairement cet équilibre en faveur d'un accroissement de la proportion de nématodes (J2 et femelles) infestés et de la production de spores bactériennes, ainsi qu'un meilleur contrôle des populations de Meloidogyne spp. La capacité des populations de P.penetrans à survivre dans les sols et à contrôler durablement les populations de Meloidogyne spp. dépendraient de la spécificité entre les organismes, des propriétés des sols et des systèmes de culture.

Cette thèse présente la recherche d'oscillations d'antineutrinos actifs vers des antineutrinos stériles avec le détecteur SoLi∂. Ce détecteur promeut un concept innovant basé sur un sandwich de plastiques scintillant formé de polyvinyle-toluène composite et de scintillateurs 6LiF:ZnS(Ag). Trois contributions principales à cette recherche sont rapportées dans ce document. La première concerne une nouvelle méthode de reconstruction basée sur l'algorithme ML-EM. Elle vise à transformer la réponse brute du détecteur en une liste de positions (avec des énergies dédiées) où l'interaction physique réelle dans le détecteur a eu lieu. La seconde concerne l'étalonnage en énergie du détecteur. Elle comprend à la fois l'étalonnage relatif au moyen de muons cosmiques horizontaux et l'exploration de plusieurs options pour la détermination de l'échelle d'énergie absolue. Enfin, la thèse présente une nouvelle méthode de sélection des candidats antineutrinos basée sur l'analyse de la partie électromagnétique du signal de désintégration bêta inverse et leur classement en fonction de la géométrie des événements dans le détecteur (topologies). L'analyse a été développée en aveugle et la méthode a été validée avec une petite fraction de l'échantillon de données
This thesis presents the search for active-to-sterile antineutrino oscillations with the SoLi∂ detector, which has an innovative concept based on a sandwich of composite polyvinyl-toluene and 6LiF:ZnS(Ag) scintillators. Three main contributions to this search are reported. The first one describes the new reconstruction method based on the ML-EM algorithm. It is aimed at transformation of the raw detector response to the list of positions (with dedicated energies) where actual physics interaction in the detector took place. The second one describes the energy calibration of the detector. It includes both relative calibration with the cosmic horizontal muons and exploration of several options for the absolute energy scale derivation. Finally, the thesis presents a novel method for selecting antineutrino candidates based on the analysis of the electromagnetic part of the inverse beta decay signal and categorising them according to the geometry of the events in the detector (topologies). The analysis was developed blindly and the method was validated with a small fraction of the data sample

Les neutrinos sont les particules fondamentales de matière les plus abondantes dans l’univers. Ils ont été détectés pour la première fois en 1956. Depuis lors, plusieurs expériences ont tenté de percer leurs mystères. Ils n’interagissent que par interaction faible, ils sont donc difficiles à détecter. On sait aujourd’hui qu’ils ont une masse très faible, et qu’ils peuvent osciller entre trois saveurs leptoniques. Cependant, de nombreuses questions perdurent sur leur masse, leur nature ou encore l’existence de neutrinos stériles. Cette thèse appréhende ces deux dernières questions à l’aide de deux expériences différentes : SuperNEMO et SoLid. Le but de l’expérience SuperNEMO est de rechercher la nature du neutrino, c’est-à-dire s’il est sa propre anti-particule (particule de Majorana) ou non (particule de Dirac). Pour cela, on cherche à détecter des doubles désintégrations bêta sans émission de neutrinos car ce processus n’est possible que si les neutrinos sont des particules de Majorana. Des feuilles sources de l’émetteur double bêta ⁸²Se seront installées au centre du démonstrateur SuperNEMO qui est actuellement en construction au Laboratoire Souterrain de Modane. Ce détecteur est composé d’une chambre à fils pour détecter les traces des deux électrons émis lors des désintégrations et d’un calorimètre pour mesurer leurs énergies. La mesure de la double désintégration bêta sans émission de neutrinos est très compliquée car si ce processus existe, il est extrêmement rare. Par conséquent, un travail important est fait pour réduire le bruit de fond des rayons cosmiques ou de la radioactivité naturelle. Dans cette thèse, des simulations des différents bruits de fonds ont été faites pour comprendre leur impact sur la mesure de l’énergie des électrons issus de la double désintégration bêta du ⁸²Se. Il est montré que la radioactivité du verre des photomultiplicateurs ne sera pas négligeable mais qu’elle pourra être mesurée précisément dans certains canaux d'analyse. Des feuilles de cuivre ont aussi été simulées à la place des sources de ⁸²Se pour montrer qu’elles peuvent aider à contrôler le bruit de fond efficacement. Suite à ces travaux, il a été décidé d’installer des feuilles de cuivre parmi les sources de ⁸²Se. La deuxième expérience sur laquelle porte cette thèse est l’expérience SoLid qui cherche à prouver l’existence de neutrinos stériles. Plusieurs anomalies expérimentales pourraient être expliquées par des oscillations d'antineutrinos de réacteurs vers des neutrinos stériles. Le détecteur SoLid cherche à mettre en évidence un signal d'oscillation auprès du réacteur BR2 en Belgique en mesurant le flux d’antineutrinos en fonction de leur énergie et de la distance parcourue, grâce à une grande segmentation. La détection des antineutrinos de réacteur se fait par désintégration bêta inverse. L’interaction d’un antineutrino se traduit donc par l’émission en coïncidence d’un positron et d’un neutron. Les positrons sont détectés dans des cubes de plastique scintillant en PVT et les neutrons sont détectés par des feuilles de ⁶LiF:ZnS posées sur chacun des cubes. Un premier prototype, SM1, a montré l’intérêt de cette technologie notamment pour discriminer les bruits de fonds. Une partie des travaux de cette thèse a consisté à développer et exploiter un banc de test afin d'optimiser la collection de lumière du détecteur pour améliorer la résolution en énergie de SoLid. En testant différents matériaux et différentes configurations du détecteur, les mesures sur le banc de test ont montré qu’une résolution en énergie de 14 % pouvait être atteinte pour le détecteur SoLid (contre 20 % pour le prototype SM1). Les améliorations proposées ont été prises en compte dans la construction du détecteur SoLid qui s’est achevée en 2017. Une analyse des premières données du détecteur est également présentée pour montrer la sensibilité de SoLid à la détection des antineutrinos de réacteur
Neutrinos are the most abundant fundamental particles of matter in the Universe. They were detected for the first time in 1956. Since then, several experiments have tried to unveil their mysteries. They only interact weakly so they are difficult to detect. It is known that their masses are very low and that they can oscillate between three leptonic flavours. However, several questions remain about their masses, their nature or the existence of sterile neutrinos. This thesis addresses the last two questions with two different experiments: SuperNEMO and SoLid. The goal of the SuperNEMO experiment is to understand the nature of neutrinos, whether it is its own antiparticle (Majorana particle) or not (Dirac particle). This is investigated by searching for neutrinoless double beta decay as this process is possible only if neutrinos are Majorana particles. Source foils of the double beta emitter ⁸²Se are installed at the center of the SuperNEMO demonstrator which is being assembled at the Modane Underground Laboratory. This detector is composed of a wire chamber to detect the tracks of the two electrons emitted in the decays and a calorimeter to measure their energies. Neutrinoless double beta decay measurement is very difficult because if this process exists, it is extremely rare. An important work has thus to be done to decrease backgrounds from cosmic rays or natural radioactivity. In this thesis, different backgrounds have been simulated to understand their impact on the measurement of the energy of the two electrons from ⁸²Se double beta decay. It is shown that radioactivity from photomultipliers glasses will not be negligible but it will be possible to measure it precisely in dedicated channels. Copper foils have also been simulated in the source strips to demonstrate that they can help to control efficiently the backgrounds. Following this work, it has been decided to install copper foils in addition to ⁸²Se foils. The second experiment investigated in this thesis is the SoLid experiment which is looking for the existence of sterile neutrinos. Several experimental anomalies could be explained by oscillations of reactor antineutrinos toward sterile neutrinos. The SoLid detector is looking for an oscillation signal at the Belgian BR2 reactor by measuring the antineutrino flux as a function of their energy and their traveling distance thanks to a fine segmentation. The reactor antineutrinos are detected via inverse beta decay. The antineutrino interaction signal is thus the emission in coincidence of a positron and a neutron. Positrons are detected by plastic scintillator cubes in PVT and neutrons are detected by ⁶LiF:ZnS sheets placed on 2 faces of each cube. A first prototype, SM1, has demonstrated the advantages of this technology, particularly to discriminate backgrounds. A part of the work of this thesis consisted in developing and exploiting a test bench to optimize the light collection of the detector in order to improve the energy resolution of the SoLid detector. By testing different materials and configurations, the test bench measurement demonstrated that an energy resolution of 14 % can be achieved for SoLid phase I, while it was 20 % for the SM1 prototype. The improvements proposed have been taken into account for the SoLid detector construction that was achieved in 2017. An analysis of the first detector data is also presented to show SoLid sensitivity to reactor antineutrino detection

L'objectif de cette thèse est la synthèse de poudres et de couches minces de la phase de Chevrel CuₓMo₆S₈, réalisée pour la première fois, par la voie chimique en solution, pour la réalisation d'un capteur électrochimique d'ions de métaux lourds. Après avoir défini les conditions de synthèse des poudres par la méthode des précurseurs polymères (basée sur le procédé Pechini), ces conditions ont été optimisées pour les couches minces sur substrats isolant et conducteurs. Un procédé spécifique a été mis en place pour le traitement de réduction, particulièrement délicat, afin de synthétiser la phase de Chevrel de façon reproductible. Des cations ont été intercalés et désintercalés électrochimiquement dans Mo₆S₈ et Cu₂Mo₆S₈. L'adéquation de la phase de Chevrel en couches minces sur TiN / Si a montré de belles perspectives pour un capteur électrochimique portatif, réutilisable au moins une centaine de fois, adapté à la détection de différents cations (Cd²⁺, Zn²⁺, Mn²⁺, Ni²⁺ et Co²⁺) avec une sensibilité minimale en cadmium de 10⁻⁵ mol. L⁻¹
The purpose of this thesis was to synthesize of Chevrel phases powders and thin films, which was realised for the first time by chemical solution deposition, in order to develop an electrochemical sensor for heavy metal ions. In a first part, the conditions of the synthesis of powder using polymeric precursor method have been identified and optimised for thin films on insulating and conductor substrates. Also, a specific process has been developed for reduction treatment, the especially delicate step, in order to synthesize reproducibly Chevrel phases. In a second part, cations have been intercalated and deintercalated electrochemically in Mo₆S₈ and Cu₂Mo₆S₈. Finally, the synthesis of Chevrel phases thin films on TiN / Si results in a good prospect for a portable electrochemical sensor, with a cyclability more than hundred cycles, suitable for the detection of various cations Cd²⁺, Zn²⁺, Mn²⁺, Ni²⁺ et Co²⁺) with a minimal sensitivity for cadmium in the order of 10⁻⁵ mol. L⁻¹

L'objectif de ce travail était d'étudier la réactivité de surface de nanoparticules de silice au travers des propriétés physico-chimiques du matériau élaboré sous forme de suspensions colloïdales ou de couches minces. Les applications sont multiples et elles sont illustrées dans ce travail par la réalisation de revêtements optiques pour des composants lasers ainsi que dans la mise au point de capteurs chimiques pour la détection de composés nitroaromatiques
The aim of this work was to study surface reactivity of silice nanoparticles through physical and chemical properties of sols and coatings. Appliatons are numerous and they are illustrated in this work by optical coating preparation for laser components and chemical gas sensor development for nitroaromatics detection

Les travaux présentés dans ce manuscrit portent sur la problématique de réduction du pas du pixel des matrices bolométriques utilisées dans l'imagerie infrarouge non refroidie (domaine LWIR). Si l'intérêt d'une telle réduction se comprend bien (augmentation des performances et/ou réduction des coûts de production), la miniaturisation sans perte de performance du point de vue du pixel est un véritable défi. En effet pour les technologies de l'état de l'art à base de thermistors la réduction des dimensions s'accompagne d'une dégradation du rapport signal à bruit ainsi que de l'isolation thermique des détecteurs, nécessaire à l'obtention d'un signal important. Nos travaux ont consisté en l'évaluation de l'intérêt de l'utilisation de dispositifs SOI en tant que transducteurs thermiques dans une architecture pensée pour le pas de 5µm. Nous avons donc étudié les propriétés thermiques intrinsèques de ces dispositifs pour comparer l'efficacité théorique d'un tel bolomètre au pas de 5µm à celle attendue pour un bolomètre à l'état de l'art échelonné au même pas ce qui a permis de conclure quant à l'intérêt de ces dispositifs. Pour terminer nous avons également confirmé qu'une structure permet d'obtenir une absorption convenable mais que la technologie 5µm pose encore un problème du point de vue de l'isolation thermique du détecteur, problème qui n'est pas spécifique au bolomètre SOI et ne remet par conséquent pas en cause son intérêt
The work reported in this document relates to pixel size reduction in uncooled infrared imaging in the LWIR range. The motivation for such a downsize is pretty straightforward (better matrices performances or lower production costs), achieving this without lowering the pixel performance is a true challenge. That is, for state of the art detectors based on thermistors, pixel downscaling leads to lower signal to noise ratio as well as a decrease in detector thermal isolation that in turn reduces the signal's amplitude. Our work focused on the study of SOI components for use as thermal transducer in a 5µm pixel design. As such we evaluated these components' intrinsic thermal properties to compare expected performance of a 5µm SOI bolometer with that of a state of the art bolometer scaled to the same pixel size, which allowed us to conclude that the interest for SOI bolometers is well-founded. We were also able to confirm that our pixel design is able to maintain sufficient IR absorption, but that the thermal isolation is yet problematic. This problem is however not specific to SOI bolometers and as such does not undermine the interest for SOI detectors for 5µm pixel pitch bolometers for uncooled IR imaging

Le grand nombre de sites et de sols contamines répertorié, dont la contamination est à évaluer, nécessite la recherche de techniques de détection rapides et moins couteuses que les méthodes classiques d'échantillonnage et d'analyse chimique. La détection des composés organiques volatils (COV) présents dans la plupart des sites contaminés est le thème traité. Dans l'objectif de réaliser des mesures in situ des COV en minimisant la quantité échantillonnée, une sonde de prélèvement gazeux par perméation membranaire couplée à un ou des détecteurs de COV gazeux est développée et étudiée. La membrane permet non seulement de protéger les détecteurs vis-à-vis de liquides et de poussières éventuels et de minimiser le transfert de composés interférents ; mais peut aussi assurer une fonction de sélectivité. La dynamique de transfert et la sélectivité du système de prélèvement et de mesure sont étudiées expérimentalement avec une membrane microporeuse et des membranes polymériques homogènes. Le code de calcul multimilieux (sol, membrane, air,) développé (intermil) permet de déterminer les paramètres fondamentaux de transfert par ajustement aux mesures expérimentales. L'étude aboutit à deux résultats majeurs: d'une part, le développement d'une sonde à perméation expérimentale qui mesure la contamination en des points successifs durant l'enfoncement dans le sol et ceci en minimisant les effets de rémanence, d'autre part, une méthode de traitement des résultats de mesures par des détecteurs de COV à réponses complémentaires qui permet d'obtenir des cartes représentatives de la répartition de la contamination synthétisant l'information

Jusqu'au début des années 1980, la spectrométrie gamma aéroportée a été avant tout utilisée pour des applications géophysiques et ne concernait que la mesure des concentrations dans les sols des trois radionucléides naturels (40K, 238U et 232Th). Durant les quinze dernières années, un grand nombre de dispositifs de mesures a été développé, la plupart après l'accident de Tchernobyl, pour intervenir en cas d'incidents nucléaires ou de surveillance de l'environnement. Dans le cadre de l'amélioration des performances des moyens de mesure radiologique mobiles Hélinuc et Autonuc, le laboratoire MSA (Mesures Sol et Aéroportées) s'est doté d'un dispositif de mesure gamma constitué d'une diode Germanium Haute Pureté (Ge) durcie aux vibrations caractéristiques d'un hélicoptère ainsi que d'un spectromètre numérique (DSPec, Ortec) en complément des détecteurs d'iodure de sodium (NaI) utilisés de façon courante. Bien que la sensibilité du détecteur semi-conducteur Germanium soit 30 fois plus faible que celle des détecteurs NaI, sa résolution en énergie 20 fois meilleure permet une identification plus sûre des radionucléides à partir de spectres complexes. Cette thèse a consisté à concevoir un dispositif expérimental, à l'intégrer au dispositif nominal de mesure mobile, ainsi qu'à développer des logiciels adaptés à l'acquisition et au traitement de données. L'ensemble de ce travail a abouti à un dispositif expérimental et à des méthodologies de traitement validées. Enfin, une réflexion a été menée sur la stratégie d'utilisation des détecteurs Ge en fonction de l'environnement radiologique. A la suite de ces travaux, la possibilité de combiner à l'avenir plusieurs détecteurs Ge, soit conjointement, soit en remplacement des détecteurs NaI est envisagée
Until the beginning of the 1980's, airborne gamma-ray spectrometry was used above all for geophysical applications and only concerned the measurement of ground concentrations of the three natural radionuclides (40K, 238U, and 232Th). Over the last fifteen years, many measuring systems have been developed for use in the event of a nuclear accident or for environmental monitoring. As part of its programme to improve the performance of its mobile radiological measurement resources, (Hélinuc and Autonuc), the MSA laboratory (Mesures Sol et Aéroportées) has acquired a germanium gamma-ray measurement system, consisting of a High Purity germanium diode of 70% efficiency (ORTEC, Ref. GMX-70- 230-P. S. ), specially designed for airborne use from a helicopter and a digital spectrometer (Numerical Analyser DSPec, ORTEC). Although the sensitivity of the germanium semi-conductor detector is 30 times lower than that of the sodium iodide (NaI) detectors frequently used in airborne spectrometer, its energy resolution is 20 times better, giving more accurate identification of radionuclides, especially when complex spectra are involved. This thesis bas consisted in the conception of an experimental device, in its integration to the nominal mobile measurement device, and in the development of adapted acquisition and treatment software. This work bas came to lead to a validated device and treatment methodologies. Finally, a reflection bas been led on the Ge detectors strategy of use in a accordance with the radiological environment. The possibility to combine several Ge detectors in future, either conjointly or in place of NaI detectors is envisaged with reference to this work

Cette thèse a été préparée en cotutelle entre l'Université de Strasbourg et l'Université des SciencesTechniques et Technologies de Bamako (Mali). Elle s'articule principalement autour de la caractérisation des Détecteurs Solides de Traces Nucléaires (DSTN) afin de les utiliser pour la métrologie du radon et des neutrons conformément aux nouvelles recommandations de la Commission Internationale de Protection Radiologique (CIPR-103). Les fonctions de réponse de PN3 et Neutrak, associés avec des convertisseurs adaptés, ont été étudiés en les irradiant par des neutrons du calibrateur Am-Be de l'IPHC (Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien), aux protons de 1 à 3 MeV de l'accélérateur Van de Graaff de l'INESS (INstitut d'Electronique du Solide et des Systèmes) et par des neutrons de référence thermiques et rapides auprès des installations de l'IRSN (Institut de Radiologie et de Sûreté Nucléaire). En dosimétrie neutronique, nous avons pu reproduire les résultats d'un test d'intercomparaison pour des neutrons rapides organisé par l'IRSN qui a validé nos mesures expérimentales, ce qui a permis de les appliquer aux neutrons thermiques. Un prototype de dosimètre neutrons basé sur la détection des thermiques a été testé avec succès au calibrateur de l'IPHC. Nous avons ainsi pu démontrer la faisabilité d'un dosimètre pouvant discriminer la contribution des neutrons thermiques des neutrons rapides par des convertisseurs chargés en bore BE10 et BN1. Les étalonnages de PN3 par des protons et des particules alpha permettraient de reconstituer le spectre en énergie des neutrons et de déterminer la dose associée.En métrologie radon, l'étalonnage de CR-39 dans une chambre à 222Rn a fourni une valeur de 0,12±0,02tr.cm-2.j-1.Bq-1.m3. Elle a été comparée à la valeur 0,13 tr.cm-2.j-1.Bq-1.m3 obtenue par simulation Monte Carlo à l'aide du code MCNPX. Comme application, la concentration et la dose effective annuelle du radon ont été déterminées pour la première fois dans des habitats de Bamako. Toutes les valeurs obtenues se trouvent dans les limites de sécurité recommandées par la CIPR. Également pour la première fois, des mesures par spectrométrie gamma et par contact radiographie ont été réalisées sur des échantillons de sol malien. Les activités massiques mesurées pour les régions de Ségou, Sikasso, Bamako et Kayes se trouvent dans la gamme de 19,9 à 132 Bq.kg-1.

Depuis quelques dizaines d’années, la surveillance des rayonnements ionisants est particulièrement importante dans des endroits difficiles d’accès, voire dangereux, surtout en environnement sévère. La fibre optique constitue une solution de choix lorsqu’une mesure à distance est obligatoire. De plus, les fibres optiques assurent la séparation spatiale de la sonde, sensible aux rayonnements, et du système de traitement électronique, ce qui permet des mesures à distance dans des géométries complexes. Lors de ce travail, des verres à base de silice élaborée par voie sol-gel et codopée par des ions actifs Ce/Tb ou Ce/Cu ont été soudés à une ou deux fibres de transport pour réaliser des mesures de débits de dose et de dose à distance. De plus, la présence au sein de la matrice de deux types de centres luminescents émettant à des longueurs d’ondes différentes permet d’étendre la gamme spectrale de luminescence. Ces échantillons ont été caractérisés, avant et après irradiations 1MGy, par plusieurs techniques spectroscopiques. Dans le cas des verres dopés Cu ou Tb seul, des défauts (NBOHC, HC1...) ont été créés après irradiation. Grace à la présence des ions cérium dans la silice codopé Ce/Cu ou Ce/Tb qui a joué un rôle très important où il a protégé la matrice et atténue la création de certains défauts sous irradiation. Des mesures dosimétriques réalisées sous rayons X ont permis d’évaluer la linéarité du signal RL et OSL pour les verres de silice codopés Ce/Tb et Ce/Cu. Concernant les verres codopés Ce/Cu, le signal de RL présente une réponse linéaire dans la gamme 0,0011 - 34 Gy/s à Saint-Etienne et entre 13,3 µGy/s et 7,3 Gy(SiO2)/s à Nice et la linéarité d’OSL a été démontrée jusqu’à 50 Gy à Saint-Etienne et 33 Gy à Nice. Les verres codopés Ce/Tb ont montré une sensibilité en RL dans la gamme de débits de dose comprise entre 13,3 µGy/s et 7,3 Gy/s avec une excellente reproductibilité des mesures. Il a été démontré que ce matériau a une réponse OSL qui reste proportionnelle à la dose jusqu’à 66 Gy(SiO2). Grâce à ces résultats, on en déduit que ces échantillons codopés constituent une solution pour les mesures dosimétries à distance en environnement sévère
For several decades now, monitoring ionizing radiation has been particularly important in places that are difficult to access or even dangerous, especially in harsh environments. Optical fiber is the solution of choice when remote measurement is mandatory. In addition, the optical fibers ensure the spatial separation of the probe, sensitive to radiation, and the electronic processing system, which allows remote measurements in complex geometries. During this work, silica-based glasses developed by the sol-gel route and codoped with active Ce / Tb or Ce / Cu ions were welded to one or two transport fibers to make measurements of dose rates and remote dose. In addition, the presence within the matrix of two types of luminescent centers emitting at different wavelengths makes it possible to extend the spectral range of luminescence. These samples were characterized, before and after 1MGy irradiation, by several spectroscopic techniques. In the case of Cu or Tb doped glasses alone, defects (NBOHC, HC1 ...) have been created after irradiation. Thanks to the presence of the cerium ions in the codoped silica Ce / Cu or Ce / Tb which played a very important role where it protected the matrix and attenuates the creation of certain defects under irradiation. Dosimetric measurements carried out under X-rays made it possible to evaluate the linearity of the RL and OSL signal for the codoped silica glasses Ce / Tb and Ce / Cu. For Ce / Cu codoped glasses, the RL signal has a linear response in the range 0.0011 - 34 Gy / s in Saint-Etienne and between 13.3 µGy / s and 7.3 Gy (SiO2) at Nice and the linearity of OSL has been demonstrated up to 50 Gy in Saint-Etienne and 33 Gy in Nice. Co-coded Ce / Tb glasses showed sensitivity in RL in the dose rate range of between 13.3 µGy / s and 7.3 Gy / s with excellent reproducibility of the measurements. This material has been shown to have an OSL response which remains dose proportional up to 66 Gy (SiO2). Thanks to these results, we deduce that these codoped samples constitute a solution for remote dosimetry measurements in severe environment