Dissertations / Theses on the topic 'Photons X'
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Emre, Eylem. "Scanning Imaging With High Energy Photons." Master's thesis, Ankara : METU, 2003. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/1206614/index.pdf.
2
Brink, Paul Louis. "Non-equilibrium superconductivity induced by X-ray photons." Thesis, University of Oxford, 1995. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.260725.
3
梁邦平 and Pong-ping Leung. "High energy photons from accretion powered X-ray binaries." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 1993. http://hub.hku.hk/bib/B31233727.
4
Leung, Pong-ping. "High energy photons from accretion powered X-ray binaries /." [Hong Kong : University of Hong Kong], 1993. http://sunzi.lib.hku.hk/hkuto/record.jsp?B13829853.
5
Farquharson, Michael James. "Characterisation of bone tissue using coherently scattered x-ray photons." Thesis, University College London (University of London), 1996. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.243790.
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Chaput, Julien. "Étude d'un détecteur CMOS hybride à semi-conducteur et comptage de photons : application à l'imagerie X." Clermont-Ferrand 1, 2005. http://www.theses.fr/2005CLF1MM11.
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Habib, Amr. "Détecteurs radiologiques grande surface, multi-énergie." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENT055.
Abstract:
L'objectif de la thèse est de proposer une solution pour un circuit intégré matriciel pour l'imagerie de rayons X fonctionnant, soit en mode spectrométrique où l'énergie de chaque photon X est mesurée, soit en mode d'intégration de charges où l'énergie totale déposée par les rayons X pendant une image est mesurée, la solution devant être à terme compatible avec un détecteur de grande surface typiquement de 20 cm x 20 cm. Un circuit de test (ASIC), ‘Sphinx' de 20 x 20 pixels au pas de 200 µm x 200 µm, en technologie CMOS 0.13 µm a été conçu pour servir de preuve du concept proposé. L'architecture de pixel retenue permet la quantification de la charge incidente par des paquets de contre-charges aussi bas que 100 électrons, ces contre-charges étant comptabilisées, soit pour chaque photon X (mode spectrométrique), soit pour la totalité des photons détectés pendant une image (mode intégration). Les premières mesures de caractérisation prouvent la validité du concept avec de bonnes performances en termes de consommation, bruit et linéarité. Une partie des pixels est dédiée à la détection directe des rayons X, ceux-ci étant alors convertis en charges électriques dans un semi-conducteur, tel que CdZnTe par exemple, lequel semiconducteur est couplé pixel à pixel à l'ASIC. Une autre partie des pixels est dédiée à la détection indirecte des rayons X, ceux-ci étant alors convertis en photons visibles dans une couche scintillatrice, telle CsI : Tl par exemple, et chaque pixel de l'ASIC possédant alors une photodiode. Pour ce dernier mode, de nouvelles formes de photodiodes rapides et peu capacitives ont de plus été conçues, simulées, et fabriquées en technologie CMOS 0.13 µm sur un autre ASIC. Enfin, la thèse se conclut en proposant des idées d'amélioration de performances à réaliser potentiellement dans un futur prototypeThe objective of the thesis is to propose a solution for a 2D integrated circuit X-ray imager working, either in spectrometric mode where each X photon energy is measured, or in charge integration mode where the total energy deposited by X-ray during an image is measured, the solution being compatible with large area detectors typically of 20 cm x 20 cm. A proof of concept prototype ASIC 'Sphinx' was designed and fabricated in CMOS 0.13 µm technology; the ASIC being formed of a matrix of 20 x 20 pixels with a 200 µm pixel pitch. The designed architecture allows the quantification of the incoming charge through the use of counter-charge packets as low as 100 electrons. The injected packets are counted for each X photon (in the spectrometric photon counting mode), or for all charges integrated during the image period (in charge integration mode). First characterization measurements prove the validity of the concept with good performance in terms of power consumption, noise, and linearity. A first part of the ASIC is dedicated to X-ray direct detection where a semiconductor, e.g. CdZnTe, hybridized to the ASIC's pixels converts X-photons to electrical charge. Another part of the ASIC is dedicated indirect X-ray detection where a scintillator, e.g. CsI:Tl, is used to convert X-photons to visible photons which are then detected by in-pixel photodiodes. For the latter mode, new forms of photodiodes characterized by fast detection and low capacity were designed, simulated, and fabricated in CMOS 0.13 µm technology on a different ASIC. Finally, the thesis concludes with proposing performance enhancing ideas to be potentially implemented in a future prototype
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Poggioli, Luc. "Étude de la fonction de structure du photon Fγ₂(x, Q²) à l'aide du détecteur CELLO." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112264.
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Thibaudeau, Christian. "Tomodensitométrie par comptage de photons avec discrimination en énergie." Thèse, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/8337.
Abstract:
Depuis l'avènement de la tomodensitométrie (TDM) au début des années 1970, la durée nécessaire à l'acquisition d'un jeu de données nécessaire à la reconstruction d'une image est passée de plusieurs jours à quelques centaines de millisecondes. Mis à part le progrès des composants mécaniques, électriques et électroniques, le principe de base implanté dans le tout premier prototype est toujours utilisé par les scanners d'aujourd'hui. Si le principe est resté le même, l'utilisation de l'imagerie TDM clinique a connu pour sa part une expansion fulgurante. Un nombre d'examens important, atteignant mondialement les centaines de millions par an au début des années 2000, commence alors à inquiéter la communauté scientifique et médicale. Si la dose administrée par examen reste relativement faible, les conséquences de cette exposition globale pourraient s'avérer fâcheuses. Parallèlement, les 15 dernières années ont vu l'apparition d'un nouveau type de détection. Ce détecteur, qui compte individuellement les photons X et mesure leur énergie, pourrait jouer un rôle important dans la quête de réduction de la dose. Même si ce nouveau développement n'a pas été motivé en réponse directe à l'accroissement de la dose, son avènement arrive à un moment très opportun.
D'après la théorie, le seul fait d'acquérir la radiation incidente en utilisant cette approche permet une mesure moins bruitée. La nature spectrale de l'information recueillie ouvre aussi la porte à de nouvelles méthodes de traitement et d'analyse des images reconstruites. Dans la pratique, la fabrication de tels détecteurs n'est cependant pas chose facile et de nombreux impondérables ont fait leur apparition. L'influence des différentes caractéristiques de détection sur la qualité des images est aujourd'hui encore méconnue.
Ce projet contient diverses contributions apportées au domaine de la TDM polyénergétique, en utilisant le concept de reconstruction d'images pour leitmotiv. Dans un premier temps, un modèle pragmatique et très différent des approches Monte Carlo existantes est proposé afin de reproduire de manière analytique une acquisition TDM spectrale. Un nouvel algorithme de reconstruction itératif adapté spécifiquement aux données polyénergétiques est ensuite présenté. Cet algorithme, unifiant les concepts éprouvés de décomposition en fonctions de base et de reconstruction statistique, permet de tirer pleinement parti de cette mesure particulière. Une approche de reconstruction différente, utilisant une représentation polaire de l'objet image, est aussi présentée. Celle-ci permet de diminuer grandement les exigences logicielles tout en réduisant les durées de reconstruction. L'influence de certaines caractéristiques de détection associées aux détecteurs spectraux est aussi étudiée, en mettant l'emphase sur les conséquences au niveau de la qualité des images reconstruites. Une méthode novatrice, permettant d'estimer le dépôt de dose à partir d'une acquisition polyénergétique, est finalement présentée.
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Mazal, Daniel Alejandro. "Radiothérapie stéréotaxique par petits faisceaux de rayons x de haute énergie : développement des moyens techniques et dosimétriques." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30069.
Abstract:
Ce travail porte sur le developpement des moyens techniques et dosimetriques necessaires a la mise en application de la radiotherapie stereotaxique, par convergence de petits faisceaux de photons (diametre compris entre 10 et 40 mm) de haute energie (6-25 mv), produits par un accelerateur lineaire. Ces irradiations sont employees pour le traitement de petits volumes cibles intracraniens (tumeurs, malformations arterioveineuses. . . ). Les aspects dosimetriques, mecaniques et informatiques ont ete analyses. Les caracteristiques dosimetriques specifiques des petits faisceaux de photons de haute energie sont liees au manque d'equilibre electronique. Le maximum des courbes de rendement en profondeur s'approche de la surface et le debit diminue de facon abrupte lorsque le diametre du faisceau diminue. Les profils des faisceaux ont des gradients eleves, par ex. Jusqu'a 30%/mm pour un faisceau de 10 mm de diametre a 23 mv. Les mesures ont ete faites par chambres d'ionisation, films, thermoluminescence et diodes; elles ont ete validees par calcul informatique en superposant des matrices de dispersion de dose generee par la methode de monte carlo. Les chambres et les films ont ete retenus pour la dosimetrie des faisceaux pour l'application clinique. L'utilisation des chambres d'ionisation cylindriques en les irradiant parallelement a leur axe principal a ete analysee. Un systeme additionnel de collimation et un reglage micrometrique de l'isocentrisme du systeme stereotaxique ont ete developpes. Un ensemble de logiciels a ete developpe pour la simulation des informations anatomiques, les calculs de distribution de dose dans des plans arbitraires et des histogrammes dose-volume. Ils ont ete utilises pour analyser l'incidence des parametres geometriques et physiques sur la distribution finale de dose, ainsi que pour les applications cliniques, qui ont debute en janvier 1990
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Galarowicz, Dale. "Instrumentation requirements for TREE Effects Data Collection at the Naval Postgraduate School Flash X-ray facility." Thesis, Monterey, California : Naval Postgraduate School, 1990. http://handle.dtic.mil/100.2/ADA237681.
Abstract:
Thesis (M.S. in Electrical Engineering)--Naval Postgraduate School, June 1990.Thesis Advisor(s): Maruyama, X.K. Second Reader: Michael, S.N. "June 1990." Description based on title screen as viewed on March 24, 2010. DTIC Descriptor(s): Data Acquisition, Electronics, Facilities, Instrumentation, Integrated Systems, Noise (Electrical And Electromagnetic), Photons, Pulse Generators, Pulses, Radiation, Requirements, Scale, Transient Radiation Effects, Transients, Trees, Wafers, X Rays. DTIC Identifier(s): Transient radiation effects, Data acquisition, X ray apparatus, Electromagnetic pulses, Theses. Author(s) subject terms: EMP, IEMP, Flash X-Ray Instrumentation. Includes bibliographical references (p. 105-106). Also available in print.
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IKHLEF, ABDELAZIZ. "Imagerie x appliquee a l'etude d'un detecteur a fibres optiques scintillantes et d'une source de photons x a etincelle dans le vide." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066574.
Abstract:
Cette these porte sur la detection de rayonnement x a l'aide de materiaux plastiques scintillants: films minces, fibres optiques, matrices de fibres et d'un ecran phosphorescent et sur leur application a la caracterisation d'un plasma genere par une decharge electrique dans le vide: tension 70 kv, duree 50 ns, energie stockee 1j. Il a donc ete d'abord procede a une etude systematique des proprietes des fibres optiques scintillantes (fos): rendement de conversion, resolution energetique jusqu'a 1,5 mev, mecanisme de conversion, distribution spatiale des rayons emis. Ces scintillateurs associes a une camera intensifiee permettent une etude du plasma dont l'image est fournie par un stenope ; le diagnostic est complete par la mesure de l'energie emise a l'aide d'une diode pin calibree, celle du courant a l'aide d'une bobine de rogowski. L'energie emise dans 2 steradian est de l'ordre de 8 mj. Deux impulsions de rayons x (d'energie de 8 a 10 kev) sont identifiees: la premiere, a lieu avant le claquage et provient du teflon et de la base de l'anode ; la seconde, se produit apres le claquage et provient de la pointe de l'anode. L'evolution des differentes mesures en fonction de la distance entre electrodes permet de donner des indications sur le role des ions dans le mecanisme d'emission. Differentes geometries de cathode ont ete etudiees: cathode massive, cathode cylindrique et cathode conique. Dans le cas d'une cathode massive, des preuves de depot provenant de l'anode ont ete identifiees. La vitesse de propagation mesuree est de 20 km/s. Le delai de declenchement de l'etincelle est relie a cette propagation. Les images integrees montrent que l'emission du teflon provient du bremsstrahlung des electrons energetiques. L'emission de l'anode est constituee principalement par les raies l du tungstene
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Dupont, Mathieu. "Tomographie spectrale à comptage de photons : développement du prototype PIXSCAN et preuve de concept." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4011/document.
Abstract:
Dans le domaine de la tomographie par rayons X préclinique, la tomographie spectrale est une voie de plus en plus en plus explorée. Les objectifs de la tomographie spectrale sont la caractérisation et la quantification des tissus et agents de contraste que l'amélioration de contraste entre tissus mous. Cela passe par l'exploitation de l'information spectrale (ou énergétique) des photons X et non plus seulement par leur quantité détectée comme en tomographie standard par rayons X. L'intérêt de la tomographie spectrale se trouve renforcé par l'arrivée des caméras à pixels hybrides comme le XPAD qui ont la capacité de sélectionner les photons X en fonction de leur énergie. La caméra XPAD3, la troisième version du XPAD est construite pour fonctionner dans le micro-tomodensitomètre, PIXSCAN développé au CPPM.Dans ce contexte, cette thèse a deux buts~: participer au développement du PIXSCAN et effectuer une preuve de concept de la tomographie spectrale à l'aide du PIXSCAN. Le premier but est rempli grâce au développement de l'interface d'acquisition du PIXSCAN. Le second est accompli par l'implantation de la méthode par séparation de composantes dont le but est d'isoler les contributions photoélectrique, Compton et des agents de contraste. Ce travail débute par la caractérisation de la méthode et se termine par la preuve de concept sur données réelles acquises à l'aide du PIXSCANIn the field of preclinical X-ray tomography, spectral tomography is actively explorated. The aims of spectral tomography are the caracterisation of tissues and contrast agentstogether with the quantification of the latter and the enhancement of contrast between soft tissues. This is achived by the exploitation of spectral information (i.e. energy) and not only the detected quantities of photons X. The interest in spectral tomography is enforced by the arrival of hybrid pixel cameras like XPAD, because of their ability to select photons according to their energy. The XPAD3 camera, third version of XPAD, is built to be used in the micro-CT demonstrator PIXCAN fully developped at CPPM.In this context, this thesis has two goals : a contribution to the developement of the PIXSCAN and a realisation of a proof of concept of spectral tomography in PIXSCAN. The first goal is done by developing the data acquisition system of PIXSCAN. To accomplish the second one, we perform spectral tomography by implementing component separation in order to isolate photoelectric, compton and contrast agents contribution. This work begins by the caracterisation of this method and ends by a proof of concept on real data acquired by PIXSCAN
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Liu, Min. "Radiation-induced processes within DNA in the gas phase." Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2023. http://www.theses.fr/2023NORMC292.
Abstract:
Les dommages à l’ADN sont généralement considérés comme les lésions cellulaires les plus courantes et le plus importantes parmi celles causées par les rayonnements ionisants. Ces dommages présentent de graves risques pour la santé humaine, mais ils font également de la radiothérapie un outil puissant pour tuer les cellules cancéreuses et sauver des vies. Pour ces raisons, de nombreuses recherches se sont concentrées sur les processus induits par les radiations au sein de l’ADN. Cependant, la plupart de ces travaux ont été réalisés en phase condensée, ce qui ne permet pas d'éliminer l'influence du milieu environnant. Afin d'étudier les conséquences de l'interaction directe de l'ADN avec les rayonnements ionisants à l'échelle moléculaire, nous avons irradié une séquence d'ADN auto-complémentaire en phase gazeuse avec un rayonnement synchrotron ou des faisceaux d'ions, et analysé par spectrométrie de masse les ions moléculaires produits. Grâce à la spectrométrie de mobilité ionique, nous avons établi que les doubles brins déprotonés de cette séquence forment bien une double hélice stable dans un piège à ions, si l'état de charge est supérieur à 5-. Ensuite, nous avons étudié les conséquences de la photoabsorption spécifique se produisant au niveau du squelette oligonucléotidique de l'ADN en phase gazeuse. En surveillant le détachement non dissociatif d'un seul électron des précurseurs déprotonés en fonction de l'énergie des photons autour du bord K du phosphore, nous avons identifié la signature spectrale des rayons X de la photoabsorption sélective au niveau des atomes de phosphore situés uniquement dans le squelette. Nous avons également détecté d’abondants cations de fragments de bases nucléiques résultant du détachement de plusieurs électrons et avons ainsi démontré le transfert de charge, d’énergie et d’hydrogène du squelette vers les bases nucléiques. Dans la dernière partie de la thèse, nous présentons les résultats de l'irradiation des oligonucléotides d'ADN par des ions carbone en phase gazeuse. Nous avons observé un détachement non dissociatif d'un seul électron et des ions fragments positifs tout aussi abondants après l'impact d'ions carbone, comme dans le cas de l'irradiation par des photons de rayons X. Plus important encore, nous avons réussi pour la première fois à irradier un double brin d’ADN hélicoïdal en phase gazeuse. 70% des produits ioniques résultants proviennent d’un détachement non dissociatif d’un seul électron, ce qui est beaucoup plus élevé que dans le cas des simples brins. Par conséquent, l’ionisation directe d’une double hélice d’ADN après interaction avec un seul ion carbone n’entraîne pas de séparation des brins, ce qui a des implications importantes concernant les dommages à l’ADN, notamment dans le contexte de l’hadronthérapieDNA damage is generally considered to be the most common and most important type of lesions in cells caused by ionizing radiation. While DNA damage caused by ionizing radiation poses serious risks to human health, it also makes radiation therapy a powerful tool for killing cancer cells and saving lives. For these reasons, a great deal of research has focused on radiation-induced processes within DNA. However, most of this work has been carried out in the condensed phase, which cannot remove the influence of the surrounding environment. In order to investigate the consequences of direct interaction of DNA with ionizing radiation at the molecular scale, we have irradiated a self-complementary DNA sequence in the gas phase with synchrotron radiation or ion beams, and analyzed the resulting product ions by mass spectrometry. Thanks to ion mobility spectrometry, we have established that deprotonated double strands of this sequence indeed form a double helix that is stable in an ion trap, if the charge state is higher than 5-. Then, we have investigated the consequences of specific photoabsorption occurring at the DNA oligonucleotide backbone in the gas phase. By monitoring non-dissociative single electron detachment from deprotonated precursors as a function of photon energy around the phosphorus K-edge, we have identified the X-ray spectral signature of selective photoabsorption at the phosphorus atoms located only in the backbone. We also detected abundant nucleobase fragment cations resulting from multiple electron detachment and thus demonstrated the charge, energy and hydrogen transfer from the backbone to the nucleobases. In the final part of the thesis, we present the results of irradiation of the DNA oligonucleotides by carbon ions in the gas phase. We have observed similar non-dissociative single electron detachment and similarly abundant positive fragment ions after carbon ion impact as in the case of irradiation by X-ray photons. More importantly, we have successfully irradiated a helical DNA double strand in the gas phase for the first time. 70% of the resulting ionic products come from non-dissociative single electron detachment, which is much higher than the case of single strands. Therefore, direct ionization of a DNA double helix after interaction with a single carbon ion does not lead to separation of the strands, which has important implications regarding DNA damage, notably in the context of hadrontherapy
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Deloule, Sybelle. "Développement d'une méthode de caractérisation spectrale des faisceaux de photons d'énergies inférieures à 150 keV utilisés en dosimétrie." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112273/document.
Abstract:
En dosimétrie, la distribution énergétique des photons émis par une source constitue un paramètre incontournable. Dans la gamme des basses et moyennes énergies (i.e. E<150 keV ici), le LNHB possède 5 tubes à rayons X ainsi que des grains de curiethérapie à l’iode 125, présentant des hauts débits de fluence. La détermination du spectre émis par calcul (déterministe ou Monte-Carlo) est limitée, dans la gamme d’énergie considérée, par les incertitudes élevées sur les bases de données ainsi que par les approximations du modèle. La mesure directe avec un détecteur au germanium ultra-pur a donc été retenue, bien que nécessitant de lourds moyens. De plus, le spectre mesuré est le produit de convolution du spectre émis recherché par la réponse du système. Une fois la réponse du détecteur modélisée, il est possible de « déconvoluer» la mesure, i.e. de remonter au spectre réellement émis en corrigeant (par stripping, model-fitting, inférence bayésienne…) les déformations spectrales induites par le processus de détection. Pour la curiethérapie, le modèle de grain-source a ainsi pu être ajusté. Pour les tubes à rayons X, les résultats obtenus avec différents codes Monte-Carlo et 4 logiciels déterministes ont été comparés à un spectre dit de référence obtenu par mesure et déconvolué. Ainsi l’impact sur certaines grandeurs dosimétriques de la méthode utilisée a pu être quantifiéIn the field of dosimetry, the knowledge of the whole photon fluence spectrum is an essential parameter. In the low-to-medium energy range (i.e. E<150 keV), the LNHB possess 5 X-ray tubes and iodine-125 brachytherapy seeds, both emitting high fluence rates. The performance of calculation (either Monte Carlo codes or deterministic software) is flawed by increasing uncertainties on fundamental parameters at low energies, and modelling issues. Therefore, direct measurement using a high purity germanium is preferred, even though it requires a time-consuming set-up and mathematical methods to infer impinging spectrum from measured ones (such as stripping, model-fitting or Bayesian inference…). Concerning brachytherapy, the knowledge of the seed’s parameters has been improved. Moreover, various calculated X-ray tube fluence spectra have been compared to measured ones, after unfolding. The results of all these methods have then be assessed, as well as their impact on dosimetric parameters
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Manohar, Nivedh Harshan. "Effect of source x-ray energy spectra on the detection of fluorescence photons from gold nanoparticles." Thesis, Georgia Institute of Technology, 2011. http://hdl.handle.net/1853/45970.
Abstract:
X-ray fluorescence is a well-understood phenomenon in which irradiation of certain materials, such as gold, with x-rays causes the emission of secondary x-rays with characteristic energies. By performing computed tomography using these fluorescence x-rays, the material of interest can be imaged inside an object. Our research group has already demonstrated that x-ray fluorescence computed tomography (XFCT) imaging using a typical 110 kVp microfocus x-ray tube is feasible for a small animal-sized object containing a distribution of a solution of low concentration gold nanoparticles.
The primary goal of this thesis work was to study the effect of source x-ray energy spectra on gold fluorescence detection using the XFCT system. A computational approach using the Monte Carlo method was used. First, a computational model was created using the Monte Carlo N-Particle (MCNP) transport code based on the experimental setup of the pre-existing XFCT system. Simulations were run to verify the validity of the MCNP model as an accurate representation of the actual system by means of comparison with experimentally-obtained data. Finally, the model was used for further purely computational work.
In the MCNP model, the source spectrum was changed to reflect several theoretical and experimentally obtained options. The effect of these changes on gold fluorescence production was documented and quantified using the signal-to-background ratio and other qualitative measures.
The results from this work provided clues on how to improve the detection of fluorescence photons from gold nanoparticle-loaded objects using the XFCT system. This will benefit future research on the development of the XFCT system in the context of making it more feasible for gold nanoparticle-based preclinical molecular imaging applications.
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Bachaalany, Mario. "Utilisation de capteurs CMOS rapides pour l'imagerie X à très haute sensibilité." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00955895.
Abstract:
Cette étude évalue le potentiel, comme détecteur de rayons X, des capteurs à pixel CMOS conçus pour la trajectométrie des particules chargée. Nous démontrons l'intérêt de la construction d'une image par comptage de photons uniques pour la définition de celle-ci. Un dispositif exploitant une source X est développé pour mesurer la résolution spatiale sur l'impact des photons. Une simulation complète sous GEANT4 montre que le système permet d'estimer cette résolution avec une incertitude de 2 µm. L'application du protocole caractérise la détection directe des rayons X de basse énergie (< 10 keV) par un capteur CMOS avec une résolution de 52 lp/mm. Une méthode de détection indirecte, couplant un cristal de CsI(Tl) finement segmenté au capteur CMOS, est employée pour les énergies supérieures à 10 keV. La résolution spatiale dans ces conditions atteint 15 lp/mm. Une simulation détaillée explique cette performance limitée par les caractéristiques d'émission de lumière du cristal employé.
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Zefkili, Sofia. "Qualité des faisceaux de photons de haute énergie issus des accélérateurs médicaux à distance de l'axe central." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30007.
Abstract:
Notre etude a consiste a determiner de facon theorique et experimentale les variations spectrales a distance de l'axe des faisceaux de photons de haute energie, issus des accelerateurs lineaires a usage medicale, et leurs influences sur les composantes primaire et diffusee de la dose totale absorbee en profondeur dans un milieu irradie. Les spectres energetiques sur l'axe et a distance de l'axe des faisceaux de photons d'energies nominales egales a 6, 12, 15 et 23 mv ont ete calcules a l'aide du code egs4 effectuant des simulations du type monte-carlo. Les resultats obtenus ont montre que la variation de la qualite du faisceau en dehors de l'axe est due essentiellement a la combinaison de deux phenomenes: d'une part a l'effet directionnel du rayonnement de freinage et d'autre part au role de la filtration du cone egalisateur qui attenue preferentiellement dans la region centrale du faisceau les composantes de basse energie. L'analyse du role respectif des variations du spectre de faisceaux de photons en dehors de l'axe sur les composantes primaire et diffusee de la dose totale a demontre que les variations spectrales du faisceau a distance de l'axe central, affectent principalement la dose primaire et conduisent a une augmentation lineaire des coefficients d'attenuation en fonction de la distance a l'axe. Cette augmentation est fortement dependante de l'energie du faisceau et du type des accelerateurs. L'ensemble des resultats theoriques qui decoulent de ce travail a permis la mise en uvre d'une methode permettant d'obtenir la composante primaire de la dose, en introduisant un facteur correctif de la contribution du diffuse genere dans des mini-fantomes de sections juste assez larges pour assurer l'equilibre electronique lateral, habituellement utilises pour la determination experimentale du rayonnement primaire. Parallelement a l'etude theorique, nous avons mene une etude experimentale pour tester la validite de nos resultats theoriques. Elle a consiste a attenuer le rayonnement dans des petites colonnes de materiau equivalent-eau et a en deduire l'attenuation du rayonnement primaire a differentes distances de l'axe central des faisceaux de photons (4, 6, 12, 15 et 23 mv), avec et sans cone egalisateur. En definitive, le tres bon accord entre les resultats theoriques et experimentales a permis d'appliquer l'ensemble des donnees a un programme de calcul de dose traitant separement le rayonnement primaire et diffuse
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Mosse, Caroline. "Spectroscopie X haute résolution à 1 et 2 photons : applications et perspectives pour les plasmas chauds et denses." Aix-Marseille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX11026.
Abstract:
Cette these est une etude sur la spectroscopie x a haute resolution a 1 et 2 photons. L'objectif de ce travail est de developper des diagnostics spectroscopiques fiables de temperature et densite electronique des plasmas chauds et denses, a partir des profils des raies emises et diffusees. L'etude est basee sur le modele de fluctuation de frequence, dont le principe est de representer le profil comme une somme de composantes inhomogenes, les canaux radiatifs, que l'on considere comme des observables de l'interaction de l'emetteur et du plasma. On traduit les fluctuations du microchamp par un processus de melange de markov des canaux radiactifs. Une application du modele de fluctuation de frequence a une etude spectroscopique experimentale de plasma crees par confinement inertiel est presentee. Nous avons utilise le profil de la raie 1s#2 #1s-1s3p #1p elargie par effet stark, emise par de l'argon heliumoide, pour determiner l'evolution de la temperature et de la densite dans le cur du plasma. La deuxieme partie est consacree a presenter un formalisme de calcul de fonctions de redistribution radiative. L'enjeu consiste a decrire la reponse d'un systeme emetteur ionique dans un plasma soumis a un rayonnement laser x intense. La methode de calcul des fonctions de redistribution est basee sur l'extension du modele de fluctuation de frequence. Nous avons calcule des exemples simples de systemes a deux et trois niveaux, pour illustrer les conditions de redistribution partielle due a la structure inhomogene de la raie. Nous avons ensuite considere un exemple d'emetteur ionique plus complique pour etudier la faisabilite d'un projet d'experience de photopompage d'une transition par un laser x. Nous avons realise le calcul du spectre de fluorescence de resonance de la transition 3d-2p du magnesium fluoroide, photopompe par le rayonnement d'un laser x.
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Dawiec, Arkadiusz. "Développement d'une camera x couleur ultra-rapide a pixels hybrides." Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22029/document.
Abstract:
L’objectif du projet, dont le travail présenté dans cette thèse est une partie, était de développer une caméra à rayons X ultra-rapide utilisant des pixels hybrides pour l’imagerie biomédicale et la science des matériaux. La technologie à pixels hybrides permet de répondre aux besoins des ces deux champs de recherche, en particulier en apportant la possibilité de sélectionner l’énergie des rayons X détectés et de les imager à faible dose. Dans cette thèse, nous présentons une caméra ultra-rapide basée sur l’utilisation de circuits intégrés XPAD3-S développés pour le comptage de rayons X. En collaboration avec l’ESRF et SOLEIL, le CPPM a construit trois caméras XPAD3. Deux d’entre elles sont utilisée sur les lignes de faisceau des synchrotrons SOLEIL et ESRF, et le troisième est installé dans le dispositif d’irradiation PIXSCAN II du CPPM. La caméra XPAD3 est un détecteur de rayons X de grande surface composé de huit modules de détection comprenant chacun sept circuits XPAD3-S équipés d’un système d’acquisition de données ultra-rapide. Le système de lecture de la caméra est basé sur l’interface PCI Express et sur l’utilisation de circuits programmables FPGA. La caméra permet d’obtenir jusqu’à 240 images/s, le nombre maximum d’images étant limité par la taille de la mémoire RAM du PC d’acquisition. Les performances de ce dispositif ont été caractérisées grâce à plusieurs expériences à haut débit de lecture réalisées dans le système d’irradiation PIXSCAN II. Celles-ci sont décrites dans le dernier chapitre de cette thèseThe aim of the project, of which the work described in this thesis is part, was to design a high-speed X-ray camera using hybrid pixels applied to biomedical imaging and for material science. As a matter of fact the hybrid pixel technology meets the requirements of these two research fields, particularly by providing energy selection and low dose imaging capabilities. In this thesis, high frame rate X-ray imaging based on the XPAD3-S photons counting chip is presented. Within a collaboration between CPPM, ESRF and SOLEIL, three XPAD3 cameras were built. Two of them are being operated at the beamline of the ESRF and SOLEIL synchrotron facilities and the third one is embedded in the PIXSCAN II irradiation setup of CPPM. The XPAD3 camera is a large surface X-ray detector composed of eight detection modules of seven XPAD3-S chips each with a high-speed data acquisition system. The readout architecture of the camera is based on the PCI Express interface and on programmable FPGA chips. The camera achieves a readout speed of 240 images/s, with maximum number of images limited by the RAM memory of the acquisition PC. The performance of the device was characterize by carrying out several high speed imaging experiments using the PIXSCAN II irradiation setup described in the last chapter of this thesis
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Su, Ting. "Quantitative material decomposition methods for X-ray spectral CT." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEI056/document.
Abstract:
La tomographie (CT) aux rayons X joue un rôle important dans l'imagerie non invasive depuis son introduction. Au cours des dernières années, de nombreuses avancées technologiques en tomographie par rayons X ont été observées, notamment la CT spectrale, qui utilise un détecteur à comptage de photons (PCD) pour discriminer les photons transmis correspondant à des bandes d'énergie sélectionnées afin d'obtenir une information spectrale. La CT spectrale permet de surmonter de nombreuses limitations des techniques précédentes et ouvre de nombreuses applications nouvelles, parmi lesquelles la décomposition quantitative des matériaux est le sujet le plus étudié. Un certain nombre de méthodes de décomposition des matériaux ont été rapportées et différents systèmes expérimentaux sont en cours de développement pour la CT spectrale. Selon le type de données sur lequel l'étape de décomposition fonctionne, nous avons les méthodes du domaine des projections (décomposition avant reconstruction) et les méthodes du domaine de l'image reconstruite (décomposition après reconstruction). La décomposition couramment utilisée est basée sur le critère des moindres carrés, nommée proj-LS et méthode ima-LS. Cependant, le problème inverse de la décomposition du matériau est généralement mal posé et les mesures du CT spectral aux rayons X souffrent de bruits de comptage de photons de Poisson. Le critère des moindres carrés peut conduire à un surajustement des données de mesure bruitées. Dans le présent travail, nous avons proposé un critère de moindre log-carré pour la méthode du domaine de projection afin de minimiser les erreurs sur le coefficient d'atténuation linéaire: méthode proj-LLS. De plus, pour réduire l'effet du bruit et lisser les images, nous avons proposé d'ajouter un terme de régularisation par patch pour pénaliser la somme des variations au carré dans chaque zone pour les décompositions des deux domaines, nommées proj-PR-LLS et ima -PR-LS méthode. Les performances des différentes méthodes ont été évaluées par des études de simulation avec des fantômes spécifiques pour différentes applications: (1) Application médicale: identification de l'iode et du calcium. Les résultats de la décomposition des méthodes proposées montrent que le calcium et l'iode peuvent être bien séparés et quantifiés par rapport aux tissus mous. (2) Application industrielle: tri des plastiques avec ou sans retardateur de flamme. Les résultats montrent que 3 types de matériaux ABS avec différents retardateurs de flamme peuvent être séparés lorsque l'épaisseur de l'échantillon est favorable. Enfin, nous avons simulé l'imagerie par CT spectrale avec un fantôme de PMMA rempli de solutions de Fe, Ca et K. Différents paramètres d'acquisition, c'est-à-dire le facteur d'exposition et le nombre de bandes d'énergie, ont été simulés pour étudier leur influence sur la performance de décomposition pour la détermination du ferX-ray computed tomography (X-ray CT) plays an important part in non-invasive imaging since its introduction. During the past few years, numerous technological advances in X-ray CT have been observed, including spectral CT, which uses photon counting detectors (PCDs) to discriminate transmitted photons corresponding to selected energy bins in order to obtain spectral information with one single acquisition. Spectral CT enables us to overcome many limitations of the conventional CT techniques and opens up many new application possibilities, among which quantitative material decomposition is the hottest topic. A number of material decomposition methods have been reported and different experimental systems are under development for spectral CT. According to the type of data on which the decomposition step operates, we have projection domain method (decomposition before reconstruction) and image domain method (decomposition after reconstruction). The commonly used decomposition is based on least square criterion, named proj-LS and ima-LS method. However, the inverse problem of material decomposition is usually ill-posed and the X-ray spectral CT measurements suffer from Poisson photon counting noise. The standard LS criterion can lead to overfitting to the noisy measurement data. In the present work, we have proposed a least log-squares criterion for projection domain method to minimize the errors on linear attenuation coefficient: proj-LLS method. Furthermore, to reduce the effect of noise and enforce smoothness, we have proposed to add a patchwise regularization term to penalize the sum of the square variations within each patch for both projection domain and image domain decomposition, named proj-PR-LLS and ima-PR-LS method. The performances of the different methods were evaluated by spectral CT simulation studies with specific phantoms for different applications: (1) Medical application: iodine and calcium identification. The decomposition results of the proposed methods show that calcium and iodine can be well separated and quantified from soft tissues. (2) Industrial application: ABS-flame retardants (FR) plastic sorting. Results show that 3 kinds of ABS materials with different flame retardants can be separated when the sample thickness is favorable. Meanwhile, we simulated spectral CT imaging with a PMMA phantom filled with Fe, Ca and K solutions. Different acquisition parameters, i.e. exposure factor and number of energy bins were simulated to investigate their influence on the performance of the proposed methods for iron determination
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Miteva, Tsveta [Verfasser], and Lorenz S. [Akademischer Betreuer] Cederbaum. "Electronic decay cascades in media initiated by resonant absorption of X-Ray photons / Tsveta Miteva ; Betreuer: Lorenz S. Cederbaum." Heidelberg : Universitätsbibliothek Heidelberg, 2015. http://d-nb.info/1180500989/34.
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Lessard, François. "Validation d'un détecteur à fibre scintillante plastique pour la dosimétrie de photons aux énergies diagnostiques." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/29448/29448.pdf.
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Chaleil, Annaïg. "Développement d’une source de rayonnement X par diffusion Compton inverse sur l'accélérateur ELSA et optimisation à l'aide d'un système d'empilement de Photons." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS398/document.
Abstract:
La diffusion Compton inverse est l’interaction entre un photon et un électron de haute énergie. Il en résulte l’émission d’un nouveau photon d’énergie supérieure à celle du photon incident suivant la trajectoire de l’électron. Ces propriétés rendent possible la création d’une source de rayonnement X hautement directive, monochromatique accordable dans une large gamme spectrale. Il suffit d’accélérer les électrons sur quelques mètres pour leur faire gagner l’énergie minimale requise. Les photons proviennent d’une chaîne laser fortement amplifiée. Une telle source est donc relativement compacte, peu couteuse à mettre en oeuvre et facilement accessible aux utilisateurs. Elle est particulièrement adaptée aux besoins des musées ou des hôpitaux pour des applications comme l’analyse d’oeuvres historiques ou la radiothérapie. L’objectif de cette thèse est de mettre en oeuvre une source de rayonnement X par diffusion Compton inverse en bout de ligne de l’accélérateur ELSA (Electrons et Laser, Sources X et applications). L’installation ELSA comprend un accélérateur linéaire d’électrons appartenant à la Direction des Applications Militaires du Commissariat à l’Energie Atomique à Bruyères-le-Châtel (CEA DAM). Le but est de produire des impulsions de rayonnement X ultra-courtes dans une gamme énergétique allant de 10 à 100 keV. Elle servira notamment à la caractérisation de détecteurs à réponse ultra-rapide développés à la DAM. Un système optique destiné à augmenter le flux de rayonnement X produit a été développé. Il consiste à replier la trajectoire du laser pour empiler les impulsions au point d’interaction. Dans le même but, une mise à niveau de l’installation à été réalisée afin d’augmenter l’énergie des électrons de 18 à 30 MeV. Les résultats expérimentaux ont enfin été comparés aux résultats obtenus à l’aide de simulations PIC 3DX-ray sources based on inverse Compton scattering process produce tunable near-monochromatic and highly directive X-rays. Recent advances in laser and accelerator technologies make the development of such very compact hard X-ray sources possible. These sources are particularly attractive in several applications such as medical imaging, cancer therapy or culture-heritage study, currently performed in size-limited infrastructures. The main objective of this thesis is the development of an inverse Compton scattering source on the ELSA linac of CEA at Bruyères-le-Châtel as a calibration tool for ultra-fast detectors.A non-resonant cavity was designed to multiply the number of emitted X-ray photons. The laser optical path is folded to pile-up laser pulses at the interaction point, thus increasing the interaction probability. Another way of optimizing the X-ray yield consists in increasing the electron bunch density at the interaction point, which is strongly dependent on the electron energy. A facility up-grade was performed to increase the electron energy up to 30 MeV. The X-ray output gain obtained thanks to this system was measured and compared with calculated expectations and 3D PIC simulations
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Amaro, Pedro. "Etude des transitions interdites dans les systèmes atomiques." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066736.
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Cuisset, Arnaud. "Dynamique vibrationnelle sondée par échos de photons de DCl et des complexes (DCl)x(N2)n piégés en matrice cryogénique." Paris 11, 2003. http://www.theses.fr/2003PA112323.
Abstract:
Explorer la dynamique vibrationnelle, dans l'état électronique fondamental, de systèmes piégés en matrice cryogénique est une approche pertinente pour décrire des interactions spécifiques entre une molécule et son environnement. Cette dynamique vibrationnelle a été sondée par des expériences d'échos de photons utilisant le Laser à Electrons Libres du Centre Laser Infrarouge d'Orsay. Ces expériences permettent d'une part de mesurer directement le temps de déphasage vibrationnel T2 extrêmement sensible aux interactions avec l'environnement et d'autre part, d'étudier la diffusion spectrale induite par les transferts d'énergie vibrationnelle entre molécules piégées. Nous avons choisi un système simple et spectroscopiquement bien connu : DC1 piégé en matrice qui nous permet, dans un même échantillon, de tester différentes interactions. Dans l'azote solide, les échos de photons ont permis d'obtenir une description complète de la dynamique vibrationnelle du monomère DC1. Les résultats soulignent l'interaction non négligeable entre la vibration sondée et la matrice d'azote. Dans cette matrice, les signaux résolus en temps obtenus par excitation des dimères et trimères montrent une claire influence d'une liaison hydrogène faible sur la dynamique vibrationnelle. Par ailleurs, des expériences en matrice d'argon ont été réalisées en sondant principalement des espèces (DCl)X complexées avec une ou plusieurs molécules d'azote. La comparaison avec les résultats en matrice d'azote permet de constater une forte différence entre les effets de complexation et les effets de solide sur la dynamique vibrationnelleVibrational dynamics in the ground electronic state of molecules trapped in cryogenic matrices is a relevant approach for the description of the specific interactions between a molecule and its surrounding. This vibrational dynamics was probed by photon echoes experiments using the Free Electron Laser of C. L. I. O (Centre Laser Infrarouge d'Orsay). Theses experiments make it possible on the one hand a direct measurement of the vibrational dephasing time T2, extremely sensitive to the interactions with the environment and on the other hand, a study of the spectral diffusion induced by vibrational energy transfer processes between the trapped molecules. We have chosen a simple system with a well-known spectroscopy: DC1 trapped in matrices. With this system, we are able to study within the same sample different species and to probe different interactions. In solid N2, photon echoes give a complete decription of monomer vibrational dynamics. The time-resolved signals obtained by excitation of dimers and trimers exhibit a clear influence of hydrogen bond on vibrational dynamics. In addition, experiments in argon matrix were realized probing mainly the (DC1)X-(N2)n complexes. The comparison with the results in solid nitrogen points out the strong difference between complexation effects and matrix effects on vibrational dynamics
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Lalande, Mathieu. "Processus induits par l'irradiation de modèles peptidiques de la triple hélice du collagène en phase gazeuse." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMC235/document.
Abstract:
Le collagène est la protéine la plus abondante dans les mammifères, et le constituant principal de la matrice extracellulaire du cartilage. Les propriétés mécaniques de ce tissu sont dues à la structure particulière du collagène : la triple hélice. Lors de cette thèse, nous nous sommes intéressés à des peptides modèles de la triple hélice du collagène en phase gazeuse, ce qui permet l’étude de leurs propriétés intrinsèques, dont les processus fondamentaux induits par des rayonnements ionisants. Une étude structurale de ces systèmes par spectrométrie de mobilité ionique a permis de s’assurer qu’ils conservent bien leurs propriétés structurales et de stabilité en l’absence de solvant. De plus, cette stabilité se manifeste aussi lors de l’irradiation par photons ionisants dans un piège à ions. Par ailleurs, nous avons observé, grâce à la spectrométrie de masse, une transition entre photo-excitation et photo-ionisation lorsque l’énergie du photon absorbé augmente dans la gamme VUV-X. Une partie de cette énergie est également redistribuée dans les modes de vibration du système, croît avec l’énergie du photon, et induit la fragmentation inter puis intramoléculaire de la triple hélice. Nous avons également irradié pour la première fois des peptides en phase gazeuse par un faisceau d’ions carbones à l’énergie cinétique pertinente dans le contexte de l’hadronthérapie. Un processus non-observé avec les photons a été mis en évidence : le détachement de proton. Enfin, la validation d’un nouveau dispositif expérimental dédié à l’irradiation de protéines et brins d’ADN par des ions en faisceaux croisés, ainsi que les premiers résultats obtenus, seront abordésCollagen is the most abundant protein in mammals, and the main constituent of the extracellular matrix of cartilage. The mechanical properties of this tissue are due to the particular triple helical structure of collagen. In this thesis, we focused on peptidic models of the collagen triple helix in thegas phase, which allows reaching their intrinsic properties, including fundamental processes induced by ionizing radiations. An ion mobility spectrometry study of these systems proved that they retain their structural and stability properties in the absence of solvent. In addition, these stability properties also play a role after irradiation with ionizing photons in an ion trap. Furthermore, we have observed, thanks to mass spectrometry, a transition between photo-excitation and photoionization as the energy of the absorbed photon increases in the VUV-X range. Part of this energy is also redistributed in the vibration modes of the system, increases with photon energy, and induces intramolecular as well as intramolecular fragmentation of the triple helix. For the first time, we irradiated peptides in the gas phase by a carbon ion beam having a kinetic energy relevant in the context of hadrontherapy. A process that was absent from studies with photons has been observed : proton detachment. In the last chapter, the validation of a new experimental device dedicated to the irradiation of proteins and DNA strands in a cross-beam configuration, as well as the first results obtained, will be reported
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Aouine, Mimoun. "Simulation Monte Carlo de l'émission X : Exploitation des spectres d'analyse d'interfaces obtenus au microscope électronique à transmission." Lyon, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAL0128.
Abstract:
Ce travail s'inscrit dans le cadre général des activités gravitant autour de la technique de microscopie électronique. Notamment, la spectroscopie de photons X est un moyen très riche qu’utilisent les physiciens et les métallurgistes. . . Son champ d'application est couramment l'étude de matériaux nouveaux qui, plus complexes, voient souvent leur développement conditionné à une caractérisation microstructurale poussée. Notre travail apporte une contribution à la méthodologie d'exploitation des spectres X acquis sur les microscopes électroniques à transmission. Nous avons analysé et proposé une méthode d'évaluation des résultats de cas complexes, qui se rencontrent lors d'observations de matériaux réels en microscopie. Ces cas se regroupent dans une même problématique, celle de l'analyse chimique très locale à proximité d'interface(s) ou plus largement, d'une ségrégation chimique. Nous avons approché le problème par la voie de la simulation de l'émission X, couplée à une méthode mathématique de déconvolution des effets d'élargissement du faisceau d'électrons. Elle s'est poursuivie par la mise au point de logiciels spécifiques de simulation, développés sur micro-ordinateurs de type PC. Leur écriture à l'aide de Visual-Basic permet une présentation conviviale à l'utilisateur microscopiste. Le travail se poursuit par l'analyse de trois cas rencontrés dans le laboratoire : Répartition de l'espèce Titane à l'interface Mullite/Zircone dans une céramique thermomécanique - Relevé du gradient de concentration en Cuivre après son implantation dans de l'Alumine alpha - Processus de corrosion aux joints de grain lors du fluage d'une alumine dopée au Magnésium et au Potassium. Ces résultats obtenus à l'issue de ces études de cas, montrent l'intérêt de notre approche, mais aussi, celui offert par nos logiciels, qui pourront servir les utilisateurs intéressésThis work is related to the general framework of activities concerning electron microscopy. Especially, X-ray spectroscopy is a very powerful tool used by physicists and metallurgists. . . Its field of application is commonly the study of new materials; more complex, their development is conditioned to a detailed microstructural characterization. Our work brings a contribution to the methodology of analyzing X-spectra acquired in a transmission electron microscope. We have proposed a method in order to evaluate complex cases, which are frequently encountered during microscopic observations of real materials. Such cases define a same class of problems, i. E. That the very local chemical analysis near an interface(s), or, generally speaking, chemical segregations. We have approached the problem by means of simulation of the X-ray emission, coupled with a mathematical deconvolution method of spreading effects of the electron beam. A specific software has been developed on PC-type computers. The use of the Visual-Basic tool kit bas allowed a friendly user interface to be written. The next step of our work concerns three cases of analysis met in the laboratory: the distribution of the titanium specie near a Mullite / Zircon interface in a ceramics material - the evaluation of the copper concentration gradient after its implantation in alpha-alumina - the study of a corrosion process of alumina grains during creep of an alumina ceramic containing Mg, K and beta-alumina precipitates. Results obtained in all these cases, show the interest of our approach, and point out the advantages offered by our software, which might then be of a great help for microscopists
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Dupont, M. "Tomographie spectrale à comptage de photons~: développement du prototype PIXSCAN et preuve de concept." Phd thesis, Aix-Marseille Université, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01019735.
Abstract:
Dans le domaine de la tomographie par rayons X préclinique, la tomographie spectrale est une voie de plus en plus en plus explorée. Les objectifs de la tomographie spectrale sont tant la caractérisation et la quantification des tissus et agents de contraste que l'amélioration de contraste entre tissus mous. Cela passe par l'exploitation de l'information spectrale (ou énergétique) des photons X et non plus seulement par la quantité de rayons X détectée comme en tomographie standard par absorption de rayons X. L'intérêt de la tomographie spectrale se trouve renforcé par l'arrivée des caméras à comptage comme le détecteur à pixels hybrides XPAD3 qui ont la capacité de sélectionner les photons X en fonction de leur énergie. Ce détecteur a été développé pour fonctionner dans le micro-tomodensitomètre PIXSCAN construit au CPPM. Dans ce contexte, cette thèse a deux buts~: participer à la construction du prototype PIXSCAN et y effectuer une preuve de concept de la tomographie spectrale. Le premier but est rempli grâce au développement de l'interface d'acquisition du PIXSCAN. Le second est atteint par l'implantation de la méthode de séparation de composantes dont le but est d'isoler les contributions photoélectrique, Compton et celles des agents de contraste. Ce travail débute par la caractérisation de cette méthode et se termine par sa démonstration sur données réelles acquises à l'aide du prototype PIXSCAN.
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Guo, Weiming. "Epitaxie hétérogene de GaP sur substrat Si (001) et nanostructures pour application photonique." Rennes, INSA, 2010. http://www.theses.fr/2010ISAR0036.
Abstract:
Cette thèse porte sur l’étude de la croissance hétérogène de couches de GaP sur substrat Si et de nanostructures (Boite quantiques, puits quantiques) sur GaP. Les croissances sont réalisées en épitaxie par jets moléculaires. Le but ultime concerne la réalisation de sources optiques sur substrat silicium pour les interconnexions optiques à très haut débit intra et inter-puces pour le développement de circuits OEIC (optical-electronic integrated circuit). Dans un premier temps cette étude porte sur l’amélioration de la croissance de 20nm de GaP sur silicium. L’influence de la préparation de surface du silicium et des paramètres de croissance est étudiée (température, rapport des flux V/III…). Une amélioration de la qualité cristalline et de la rugosité est obtenue avec une technique de croissance alternée (MEE) à basse température. Une méthode originale basée sur la diffraction des Rayons X (DRX), permet ensuite une analyse approfondie de la qualité cristalline des couches de GaP. La cohérence des couches de GaP sur substrat désorienté de silicium est vérifiée par cartographie RX de l’espace réciproque. L’analyse comparée des contributions à l’largissement des raies faibles de diffraction (002) et (006) et de la raie forte (004) permet d’identifier la présence de domaines d’antiphase (APD) et d’estimer leur dimension latérale. Un recuit à 600°C après la croissance MEE conduit à une dégradation de la qualité cristalline probablement liée à une augmentation de la proportion d’atomes en antiphase. Pour expliquer ce phénomène, un modèle basé sur la redistribution des atomes autour des parois d’antiphase pendant le recuit est proposé. Dans une troisième partie, la croissance et les propriétés optiques de nanostructures émettrices sur substrat GaP sont présentées. Cette étude comprend la croissance de puits quantiques (PQs) GaAs(P)(N) /GaP et de boites quantiques (BQs) InAs, InP et GaAs sur GaP. Après optimisation de la croissance, l’absence de photoluminescence (PL) des BQs InAs est expliquée par la relaxation plastique. Les BQs InP donnent une émission de PL uniquement jusqu’à 180K. Les BQs GaAs et les PQs GaAsP/GaP présentent une émission de PL à température ambiante à 1,8eV. Une faible incorporation d’azote dans PQ GaAsP(N)/GaPN entraîne l’émission de PL à température ambiante et le décalage vers les grandes longueurs d’onde. L’intégration de PQ GaAsPN/GaPN sur substrat Si donne l’émission PL jusqu’à 200K, démontrant leur intérêt pour la réalisation des sources optiques sur siliciumThis thesis deals with the heterogeneous MBE growth of GaP thin layer on Si substrate to be used as a buffer layer, and the growth of optically active emission centre on GaP substrate. The ultimate goal is to realise an optical source on Si substrate, which can be used for optical interconnections in Opto-Electronic Integrated Circuit (OEIC). The first part deals with the growth optimisation of 20nm GaP buffer layer on Si. The influence of the Si surface preparation and the growth parameters (temperature, V/III flux ratio, antimony prelayer…) is studied. We demonstrate that Migration Enhanced Epitaxy (MEE) at low temperature allows a significant reduction of the surface roughness and a crystalline quality improvement. In the second part, we report the growth and structural study of 20 nm GaP/Si epilayers, using a fast, robust and non destructive analysis. This analysis, including atomic force microscopy and advanced X-ray diffraction, is applied to samples grown by different MBE growth modes. Roughness, lateral coherent length of epilayer, ratio of Anti-Phase Domains (APD) and their relation are discussed. The MEE growth at low temperature is found to guarantee a inetics-limited growth process which allows the annihilation of Anti-Phase Boundary (APB) within thin growth thickness. The annealing after MEE growth at 600°C is accompanied by an obvious increase of surface roughness and APD density. An APB-related atom redistribution model is proposed to explain this phenomenon. The third part focuses on the growth of active emission centre on GaP. The studied systems include: InAs, InP, GaAs Quantum Dot (QD), GaAsP, and GaAsPN Quantum Well (QW). For InAs/GaP system, the lack of photoluminescence (PL) at low temperature is attributed to plastic relaxation. The InP QD gives PL until 180K. Room temperature (RT) PL at 1. 8eV is observed for GaAs QD and GaAsP QW. Preliminary results on the growth of GaPAs(N)/GaPN quantum wells demonstrates Room Temperature PL and wavelength shift with small amount of nitrogen incorporated. RT electronluminescence of GaAsPN/GaPN/GaP diode and PL of GaAsPN/GaPN/GaP/Si structure until 200K suggests that such material system is promising for the realization of monolithically integrated photonic devices on Si
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Jackson, Gavin John. "Local adsorption structure determination of chemically-specific species using normal incidence X-ray standing wavefields." Thesis, University of Warwick, 1999. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.343835.
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Kronland-Martinet, Carine. "Développement de la tomographie intra-vitale au K-edge avec la camera à pixels hybrides XPAD3." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4045.
Abstract:
La caméra à pixels hybrides XPAD3 intégrée dans le micro-CT PIXSCAN II est un nouveau dispositif dans lequel le comptage de photons remplace l’intégration de charges utilisée dans les systèmes de radiographie standard. XPAD3 apporte des avantages, en particulier l’absence de bruit de courant noir et la possibilité d’imposer un seuil de discrimination sur chaque pixel. Ces particularités ont pu être exploitées au cours de ce travail de thèse en imagerie préclinique classique sur petit animal et ont permis de faire la preuve de faisabilité d’un marquage ex vivo puis intra-vital des macrophages. D’autre part les capacités de cette caméra sont intéressantes pour le développement d’une nouvelle méthode d’imagerie spectrale dite au K-edge. L’imagerie au K-edge permet de différencier des compartiments contenant un agent de contraste par rapport à l’os dans des radiographies classiques. Elle est obtenue via l’étalonnage de 3 différents seuils autour de l’énergie de liaison de la couche K de l’agent de contraste considéré. Le développement d’un nouvel d’étalonnage avec l’utilisation de pixels composites a permis d’établir la preuve de concept d’un brevet et d’obtenir les premiers résultats sur souris vivantes en divisant le temps d’acquisition par 3 avec un compromis sur la résolution spatiale. Cette nouvelle approche peut être implémentée en "2 couleurs" pour séparer deux différents types d’agents de contraste. Ceci offre une nouvelle manière de visualiser des informations biologiques pertinentes dans un contexte applicatif visant à étudier de manière dynamique (longitudinale) l’interdépendance de la vascularisation et de la réponse immunitaire au cours du développement tumoralThe hybrid pixel camera XPAD3 integrated in the micro-CT PIXSCAN II is a new device for which photon counting replaces charge integration used in standard X-ray CT. This novel approach involves advantages, in particular the absence of dark noise and the ability to set an energy threshold on each pixel of the detected photons. This features has been exploited during this thesis work for standard small animal preclinical imaging and permitted to establish the faisability of ex vivo, and then in vivo labelling of marcrophages. On another hand, the ability of this camera is of uppermost importance for the development of K-edge imaging approaches, which exploit spectral information on the counted photons. K-edge imaging permits to identify contrast agent compartiments with regards to bones in classical radiography. K-edge imaging is obtained by selecting, for each pixel calibration, those pixel that are set at one of the three different thresholds around the K-shell’s binding energy of the selected contrast agents and then to proceed with a subtraction analysis to the images obtained above and below the K-edge energy. We develop a new way of calibrating the XPAD3 detector that permits to provide the proof of concept of a patent, and to obtain the first results on living mice by dividing the acquisition time by three with a compromise on the resolution. This novel approach can be implemented in “2 colours” in order to separate clearly two different contrast agents. This brings a new way to visualize biological information and to provide possible future approaches for the study of the inter-dependance of vascularisation and inflammation during the tumor development
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Rault, Mathieu. "Elaboration et études des propriétés électriques de céramiques d'iodure de mercure pour la converison directe des photons X appliquée à l'imagerie dentaire." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066809.
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Zhang, Zhipeng, Wenckstern Holger von, Jörg Lenzner, and Marius Grundmann. "Wavelength-selective ultraviolet (Mg,Zn)O photodiodes: Tuning of parallel composition gradients with oxygen pressure." American Institute of Physics, 2016. https://ul.qucosa.de/id/qucosa%3A23555.
Abstract:
We report on ultraviolet photodiodes with integrated optical filter based on the wurtzite (Mg,Zn)O
thin films. Tuning of the bandgap of filter and active layers was realized by employing a
continuous composition spread approach relying on the ablation of a single segmented target in
pulsed-laser deposition. Filter and active layers of the device were deposited on opposite sides of a
sapphire substrate with nearly parallel compositional gradients. Ensure that for each sample position
the bandgap of the filter layer blocking the high energy radiation is higher than that of the
active layer. Different oxygen pressures during the two depositions runs. The absorption edge is
tuned over 360 meV and the spectral bandwidth of photodiodes is typically 100 meV and as low as
50 meV.
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Abdelmouleh, Marwa. "Processus intrinsèques radio-induits dans des complexes non-covalents d'intérêt biologique et pharmaceutique." Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMC219.
Abstract:
Les liaisons non-covalentes jouent un rôle crucial dans de nombreux phénomènes impliquant les systèmes moléculaires d'intérêt biologique et pharmaceutique, notamment dans la reconnaissance moléculaire entre un ligand et son récepteur. Cependant, les effets des rayonnements ionisants sur ces complexes non-covalents ont été très peu étudiés. Dans la première partie de cette thèse, nous présentons les résultats d'expériences de photo-absorption de complexes contenant un antibiotique, la vancomycine, réalisées au moyen d’un spectromètre de masse couplé à des lignes de faisceau synchrotron produisant des photons dans la gamme d'énergie X et VUV. D'abord, nous montrons que la fragmentation des systèmes moléculaires après absorption d'un photon VUV est en partie corrélée à la structure géométrique du complexe. De plus, les processus induits dépendent fortement de l'état de charge des complexes vancomycine/récepteur (protonés ou déprotonés). Pour le complexe protoné, la rupture des liaisons non-covalentes est beaucoup plus probable que pour le complexe déprotoné, dans lequel les interactions natives sont conservées en phase gazeuse. Par ailleurs, l'absorption d'un photon X par la vancomycine mène à des fragments qui peuvent être considérés comme une signature spectrale de ses modifications post-traductionelles. Cette signature est robuste non seulement vis-à-vis de l'énergie des photons X mais aussi de l'environnement moléculaire de la vancomycine. La seconde partie traite de l'étude en phase gazeuse par spectrométrie de masse et de mobilité ionique d'un tri-peptide protoné, et plus particulièrement des effets de la nano-solvatation par la présence d'une ou plusieurs molécules d'éther couronne. Nous nous sommes intéressés à la fragmentation induite par collision avec un gaz rare, ainsi que par transfert ou capture électroniques, et nous avons montré que l'éther couronne n'est pas toujours spectatrice puisqu'elle peut baisser l’état de charge du peptide protoné en lui arrachant un proton ou une molécule protonée, et peut même changer de site de liaison suite à un transfert d’électronNon-covalent bonds play a crucial role in many processes involving molecular systems of biological and pharmaceutical interest, in particular in molecular recognition between a ligand and its receptor. However, their response upon ionizing radiation has scarcely been investigated for understanding radio induced processes. In the first part of this thesis, we present results of photo-absorption experiments of non-covalent complexes containing the vancomycin antibiotic, carried out by means of a mass spectrometer coupled to synchrotron beamlines producing photons in the X and VUV energy range. First, we show that the fragmentation of molecular systems after absorption of one VUV photon is partly correlated with the geometrical structure of the complex. In addition, the processes induced strongly depend on the charge state of the vancomycin/receptor complexes (protonated or deprotonated). For the protonated complex, the cleavage of non-covalent bonds is much more probable than for the deprotonated complex, in which the native interactions are conserved in the gas phase. Moreover, the absorption of one X-Ray photon by vancomycin leads to fragments that can be considered as a spectral signature of its post-translational modifications. This signature is robust not only in terms of photon energy but also of the molecular environment of vancomycin. The second part deals with the study of a protonated tri-peptid in the gas phase by mass and ion mobility spectrometry, and more particularly the effects of nano-solvation by the presence of one or more molecules of crown-ether. We are interested in the fragmentation induced by collision with a rare gas, or by electron transfer or capture, and we have shown that crown ether is not always spectator since it can lower the charge state of protonated peptides by abstracting a proton or a protonated molecule from it, and can even change binding site after electron transfer
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Dawiec, Arkadiusz. "Développement d'une caméra à rayons X ultra-rapide utilisant des détecteurs à pixels hybrides." Phd thesis, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00631274.
Abstract:
L'objectif du projet, dont le travail présenté dans cette thèse est une partie, était de développer une caméra à rayons X ultra-rapide utilisant des pixels hybrides pour l'imagerie biomédicale et la science des matériaux. La technologie à pixels hybrides permet de répondre aux besoins des ces deux champs de recherche, en particulier en apportant la possibilité de sélectionner l'énergie des rayons X détectés et de les imager à faible dose. Dans cette thèse, nous présentons une caméra ultra-rapide basée sur l'utilisation de circuits intégrés XPAD3-S développés pour le comptage de rayons X. En collaboration avec l'ESRF et SOLEIL, le CPPM a construit trois caméras XPAD3. Deux d'entre elles sont utilisée sur les lignes de faisceau des synchrotrons SOLEIL et ESRF, et le troisième est installé dans le dispositif d'irradiation PIXSCAN II du CPPM. La caméra XPAD3 est un détecteur de rayons X de grande surface composé de huit modules de détection comprenant chacun sept circuits XPAD3-S équipés d'un système d'acquisition de données ultrarapide. Le système de lecture de la caméra est basé sur l'interface PCI Express et sur l'utilisation de circuits programmables FPGA. La caméra permet d'obtenir jusqu'à 240 images/s, le nombre maximum d'images étant limité par la taille de la mémoire RAM du PC d'acquisition. Les performances de ce dispositif ont été caractérisées grâce à plusieurs expériences à haut d'ebit de lecture réalisées dans le système d'irradiation PIXSCAN II. Celles-ci sont décrites dans le dernier chapitre de cette thèse.
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Mordant, Maurice. "Résolution de l'équation du transport en géométrie X-Y ou R-Z à deux dimensions par des méthodes d'éléments finis sur l'espace des phases." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112135.
Abstract:
Nous décrivons la mesure des taux d’interactions à courant chargé dans le fer des νμ, ν̅μ et (ν̅e) d’énergie supérieure à 20 Gev dans le détecteur de la collaboration CHDS au CERN. Ces neutrinos ont été produits lors du déversement de protons de 400 Gev/c sur des cibles de cuivre de densités différentes (« beam dump 1982 »). En extrapolant les mesures à une cible de densité infinie, nous déterminons les taux d’interactions des neutrinos directs (i. E. Produits soit directement, soit lors de la désintégration de particules à très courte durée de vie). Ils sont tous significativement différents de zéro. Le rapport du taux d’interactions des (νe + ν̅e) à celui des (νμ + ν̅μ) est 0,88 +̠ 0,13 (stat. ) +̠ 0,05 (syst. ), compatible avec l’universalité électron-muon. Ces résultats sont en désaccord avec ceux obtenues en même temps par la collaboration CHARM au CERN. Interprétant les neutrinos directs comme produits de la désintégration de particules charmées (D, D̅, ΛC), nous donnons des paramétrisations pour leurs sections efficaces différentielles de production. Nous évaluons à 35 +̠ 10 μb/nucléon la section efficace totalement de production cc̅. Enfin, l’observation des évènements dimuon permet de calculer des limites pour le produit des sections efficaces de production et d’interaction de nouvelles particulesWe describe the measurement of the νμ, ν̅μ and (ν̅e) charged current interaction rates on iron in the CDHS detector at CERN for incident energies above 20 Gev. The neutrinos were produced by dumping a 400 Gev/c proton beam into copper targets of different density (“beam dump 1982”). Using an extrapolation to a target of infinite density, we determine these rates for direct neutrinos (neutrinos produced either directly of from short lived particle decays). The results are all significantly different from zero. The ratio of (νe + ν̅e) interaction rates is 0,88 +̠ 0,13 (stat. ) +̠ 0,05 (syst. ), in agreement with the electron-muon universality. However, these results are at variance with similar measurements at CERN by the CHARM collaboration. Interpreting the direct neutrinos as the product of charmed particle decays (D, D̅, ΛC), we determine some parametrizations fort their differential production cross sections. We find the total cross section for cc̅ production to be 35 +̠ 10 μb/nucleon. Finally, the observation of dimuon events yields limits for the product of the production X interaction cross sections for new particles
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Firmino, Sandro Fernandes. "Transmissão e fluência de fótons na área de radiodiagnóstico para diferentes configurações de feixes e blindagens." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2010. http://hdl.handle.net/10183/25041.
Abstract:
Neste trabalho foi realizado um estudo da influencia das composições dos materiais de blindagem e variações nos espectros emitidos por equipamentos de raios X através da utilização de um programa computacional que utiliza a técnica de Monte Carlo. Foi determinada a fluência de fótons depois das blindagens, com geometrias realísticas de feixe primário, para espectros de energias utilizados na prática da radiologia diagnóstica, gerando, dessa maneira, um banco de dados representativos da transmissão média e fluência para os materiais estudados. Com o método proposto, busca-se analisar a influencia da composição da argamassa baritada, e do concreto em curvas de transmissão, bem como sua influencia na determinação da espessura de blindagem, e a influencia da alteração das características do espectro da radiação X na transmissão de fótons. A metodologia desse trabalho foi realizada em duas etapas distintas: a análise com dados de fluência e da transmissão com espectros monoenergéticos e polienergéticos, mantendo-se as mesmas configurações das geometrias internas de simulação, como por exemplo, a filtração total, o ripple e o ângulo efetivo do feixe, mas considerando um material de blindagem para o espectro monoenergético e três materiais para o espectro polienergético; a intercomparação entre o mesmo material de blindagem, através da alteração da filtração total, do ripple, e do ângulo de voo da geometria interna de simulação. Como resultado, foi possível analisar os dados simulados, apresentando diferenças aparentemente significativas entre os dados das transmissões médias de fótons, devido às diferentes composições, mas estas diferenças não são significativas a ponto de influenciarem nas estimativas das espessuras das blindagens na construção civil. Este trabalho também apresenta um banco de dados contendo as fluências de radiação X, depois das blindagens para as diferentes configurações de feixe e materiais da parede, e um banco de dados contendo as curvas e suas equações de ajuste das curvas de transmissão para os diferentes materiais estudados. A avaliação da alteração da transmissão em função de variações no espectro de emissão de radiação X demonstrou grande importância para a influencia destes fatores na formação do espectro. As alterações nas composições do espectro, devido às variações da filtração total de alumínio, aumentaram o poder de penetração no material absorvedor e em sua energia média do feixe. As mudanças na composição do espectro devido a alterações do ângulo de inclinação do anodo e do ripple, evidenciaram seu grau de influencia nas estimativas das curvas de transmissão de fótons X, onde o aumento do ângulo efetivo e do ripple no espectro aumenta a participação de fótons de baixa energia, e diminui a energia média do feixe e a camada semirredutora, tendo uma participação diferenciada na formação da imagem radiográfica. Trabalhos futuros poderão ser realizados com simulações de maior número de pontos de espessuras e de histórias, possibilitando uma melhor estatística dos dados simulados, minimizando assim os erros relativos. Além disso, sugere-se que esse método seja aplicado a diferentes materiais e composições de materiais utilizados na construção de blindagens, com o intuito de gerar um banco de dados que auxilie na proteção radiológica na área da radiologia geral.This work presents a study of the influence of the compositions of shielding materials and variations in the spectra emitted by X-ray equipment by using a computer program that uses the Monte Carlo technique. The flux of photons was determined after the shielding material, with realistic geometries of the primary beam energy spectra used in the practice of diagnostic radiology, generating in this way, a database representative of the average transmission and fluence for the materials studied. With the proposed method, we seek to analyze the influence of barium composition of the mortar, and concrete transmission curves and their influence in determining the shielding thickness, and the influence of altering the characteristics of the radiation spectrum in the transmission of X photons. The methodology of this study was conducted in two stages: analysis with data streaming and transmission spectra with monoenergetic and polienergetics beams, keeping the same settings of the internal geometry of the simulation, for example, the total filtration, the ripple and the effective angle beam, although considering a shielding material for the monoenergetic spectrum and three materials for the polienergetic spectrum; the intercomparison between the same shielding material by changing the total filtration, ripple, and the angle of flight of the internal geometry simulation. As a result it was possible to analyze the simulated data, presenting among mean transmission data of photons, due to different compositions, but these differences are not significant enough to influence the thicknesses of shielding estimation used in the construction industry. This work also presents a database containing the fluence of X-irradiation, the shielding for the various beams and wall materials, and a database containing the curves and their equations to fit the curves of transmission for different materials studied. The evaluation of the change in transmission due to variations in the emission spectrum of X-rays showed great importance on the influence of these factors in the formation of the spectrum. Changes in the composition of the spectrum, due to variations in the total aluminum filtration, increased the power of penetration into the absorbing material and its average energy. Changes in the composition of the spectrum due to changes in the angle of the anode and the ripple, showed their influence in the estimation of transmission curves of X-photons, where the increase in the effective angle and ripple in the spectrum increases the participation of low energy photons, and decreases the average energy of the beam and half-value layer, and a differentiated participation in the formation of radiographies. Future work will be carried on simulations of many points of thicknesses and stories, allowing a better statistical analysis of simulated data, thus minimizing the relative errors. Moreover, it is suggested that this method be his applied to different materials and compositions of shielding materials in order to generate a database to assist in radiological protection in the field of general radiology.
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Chantepie, B. "Étude et réalisation d'une électronique rapide à bas bruit pour un détecteur de rayons X à pixels hybrides destiné à l'imagerie du petit animal." Phd thesis, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00366861.
Abstract:
Depuis l'invention du scanner, les détecteurs à intégration de charges sont largement employés pour les applications d'imagerie biomédicale utilisant des rayons X. Néanmoins, des alternatives existent. Les développements réalisés en instrumentation pour les expériences en physique des hautes énergies ont permis l'émergence d'une nouvelle technologie de détection directe à base de semiconducteur. Cette nouvelle technologie, appelée détecteur à pixels hybrides, fonctionne en mode comptage de photons et permet de sélectionner l'énergie minimum des photons comptés. Le groupe imXgam du CPPM développe le démonstrateur PIXSCAN, un tomodensitomètre à rayons X basé sur le détecteur à pixels hybrides XPAD. L'objectif de ce développement est d'évaluer l'impact de la technologie à pixels hybrides sur la qualité des images et sur la dose délivrée lors d'examens tomodensitométriques du petit animal. Suite à un premier prototype de détecteur à pixels hybrides XPAD1 démontrant la faisabilité du projet, un imageur complet XPAD2 a été conçu et intégré dans le démonstrateur PIXSCAN. Depuis, avec l'évolution de l'industrie de la microélectronique, des améliorations notables ont été envisageables. Pour réduire la taille des pixels et améliorer la précision en énergie des détecteurs, une troisième version XPAD3 a été développée et sera prochainement intégrée dans un démonstrateur PIXSCAN de deuxième génération. Dans ce projet, mon travail de thèse a porté sur une participation à la conception des électroniques de lecture des détecteurs, la caractérisation des circuits et des détecteurs à pixels hybrides ainsi que sur la définition d'une architecture d'autocalibration des pixels en énergie.
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Amari, Smaïl. "Etude des matériaux pérovskites pour la détection directe des rayonnements ionisants." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALI039.
Abstract:
La pérovskite hybride organique-inorganique MAPbBr3 est un semi-conducteur prometteur pour les applications en détection des rayons X. La photodétection dans la gamme d’énergie utilisée en radiographie médicale nécessite une forte épaisseur de matériau (> 500 µm). L’objectif principal de ce travail a été d’étudier l’impact des conditions de croissance en solution de cristaux d’épaisseur millimétrique sur les défauts cristallins (contraintes, dislocations, inclusions, et impuretés). A cette occasion, nous avons mis en place une méthodologie originale pour l’optimisation rapide des conditions de croissance sur la base des mécanismes de croissance et du suivi de la cinétique des croissances. Les conditions de croissance utilisées ont permis de réaliser des cristaux couvrant une large gamme de défauts cristallins. L’impact de ces défauts sur les propriétés électroniques des dispositifs détecteurs X à base de monocristaux de MAPbBr3 a été étudié. Il apparait que les contraintes, dislocations, impuretés, et inclusions nanoscopiques de solvant impactent peu la résistivité et la sensibilité des détecteurs. En contrepartie, une forte densité d’inclusions micrométriques tend à dégrader significativement les propriétés électroniques des dispositifsThe hybrid organic-inorganic perovskite MAPbBr3 is a promising semiconductor for X-ray detection applications. Photodetection in the energy range used in medical radiography requires a high material thickness (> 500 µm). The main objective of this work was to study the impact of solution growth conditions of millimeter thick crystals on crystal defects (strains, dislocations, inclusions, and impurities). In this context, we set up an original methodology for the rapid optimization of growth conditions based on growth mechanisms and growth kinetics monitoring. The growth conditions used enabled us to produce crystals covering a wide range of crystal defects. The impact of these defects on the electronic properties of MAPbBr3 single crystal X-ray detector devices was studied. It appears that strains, dislocations, impurities, and nanoscopic solvent inclusions have little impact on the resistivity and sensitivity of the detectors. On the other hand, a high density of micrometric inclusions tends to significantly degrade the electronic properties of the devices
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Gibson, D. J. "A High-Energy, Ultrashort-Pulse X-Ray System for the Dynamic Study of Heavy, Dense Materials." Washington, D.C : Oak Ridge, Tenn. : United States. Dept. of Energy ; distributed by the Office of Scientific and Technical Information, U.S. Dept. of Energy, 2004. http://www.osti.gov/servlets/purl/15011626-GeBNVt/native/.
Abstract:
Thesis (Ph.D.); Submitted to Univ. of California, Davis, CA (US); 17 Sep 2004.Published through the Information Bridge: DOE Scientific and Technical Information. "UCRL-TH-207378" Gibson, D J. 09/17/2004. Report is also available in paper and microfiche from NTIS.
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Chantepie, Benoît. "Etude et réalisation d'une électronique rapide à bas bruit pour un détecteur de rayons X à pixels hybrides destiné à l'imagerie du petit animal." Aix-Marseille 2, 2008. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2008AIX22114.pdf.
Abstract:
Depuis l'invention du scanner, les détecteurs à intégration de charges sont largement employés pour les applications d'imagerie biomédicale utilisant des rayons X. Néanmoins, des alternatives existent. Les développements réalisés en instrumentation pour les expériences en physique de hautes énergies ont permis l'émergence d'une nouvelle technologie de détection directe à base de semiconducteur. Cette nouvelle technologie, appelée détecteur à pixel hybrides; fo,ctionne en monde comptage de photons et permet de sélectionner l'énergie minimum des photons comptés. Le groupe imXgam du CPPM développe le démonstrateur PIXSCAN, un tomodensitomètre à rayons X basé sur le détecteur à pixels hybrides XPAD. L'objectif de ce développement est d'évaluer l'impact de la technologie à pixels hybrides sur la qualité des images et sur la dose délivrée lors d'examens tomodensitométriques du petit animal. Suite à un premier prototype de détecteur à pixels hybrides XPAD1 démontrant la faisabilité du projet, un imageur complet XPAD2 a été conçu et intégré dans le démonstrateur PIXSCAN. Depuis, avec l'évolution de l'industrie de la microélectronique, des améliorations notables ont été envisageables. Pour réduire la taille des pixels et améliorer la précision en énergie des détecteurs, une troisième version XPAD3 a été développé et sera prochainement intégrée dnas un démonstrateur PIXSCAN de deuxième génération. Dans ce projet, mon travail de thèse a porté sur une participation à la conception des électroniques de lecture des détecteurs, la caractérisation des circuits et des détecteurs à pixels hybrides ainsi que sur la définition d'une architecture d'autocalibration des pixels en énergieSince the invention of computerized tomography (CT), charge integration detector were widely employed for X-ray biomedical imaging applications. Nevertheless, other options exist. A new technology of direct detection using semiconducors has been developped for high energy physics instrumentation. This new technology, called hybrid pixel detector, works in photon counting mode and allows for selecting the maximum energy of the counted photons. The iXgam research team at CPPM develops the PIXSCAN demonstrator, a CT-scanner using the hybrid pixel detector XPAD. The aim of his project is to evaluate the improvement on image quality and on dose delivered durinf X-ray examinations of a small animal. After a first prototype of hybrid pixel deector XPAD1 proving the feasibility of the project, a complete imager XPAD2 was designed and intergrated in the PIXSCAN demonstrator. Since then, with the evolution of microelectronic industry, important improvements are conceivable. To reducing the size of pixels and to improving the energy resolution of detectors, a third design XPAD3 was conceived and will be soon integrated in a second generation of PIXSCAN demonstrator. In this project, my thesis(s work consisted in taking part to the design of the detector readout electronics, to the characterization of the chips and of the hybrid pixel detectors, and also to the definition of a autozeroing architecture for pixels
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Cabanac, Clément. "Variabilité temporelle des binaires-X : observations avec INTEGRAL ; modélisation." Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10043.
Abstract:
L'origine de la variabilité observée dans l´émission X et Gammas des binaires X reste encore à ce jour un problème largement débattu en astrophysique des hautes énergies. Ces objets présentent notamment des fortes variations apériodiques et quasi-périodiques de leur luminosité sur d´aussi petites échelles de temps que la milliseconde et ce comportement erratique doit permettre de contraindre les modèles d´émission des zones les plus rapprochées des étoiles à neutrons ou des trous noirs de masse stellaire les constituant. Nous nous proposons dans ce manuscrit d´étudier le comportement de ces objets sous 3 angles différents : tout d´abord nous suivons l´évolution d´une source découverte par le satellite INTEGRAL, IGR J19140+0951. Par une étude spectro-temporelle et multi-instruments nous montrons que celle-ci doit vraisemblablement appartenir à la classe des binaires X de grande masse et abriter une étoile à neutron. Ensuite, nous proposons une nouvelle technique adaptée à l´étude temporelle des données provenant d´instruments à masques codés. Nous mettons en évidence par ce biais la présence de comportement périodiques et quasi-périodiques dans les données INTEGRAL/ISGRI de certains pulsars ou microquasars, jusqu'à des énergie proches de la centaine de keV. Enfin, nous proposons un modèle pour décrire la variabilité à basse fréquence des états les plus durs des binaires-X. Celui-ci est basé sur la comptonisation thermique de photons mous par une couronne chaude soumise à une onde de pression en géométrie cylindrique. Nous montrons alors par des solutions analytiques et une résolution numérique du problème qu´un tel modèle pourrait permettre de décrire certaines composantes observées dans les spectres de puissance des états durs ainsi que leur évolution tels que le bruit apériodique et certaines oscillations périodiques de basses fréquencesThe exact origin of the observed X and Gamma ray variability in X-ray binaries is still an open debate in high energy astrophysics. Among others, these objects are showing aperiodic and quasiperiodic luminosity variations on timescales as small as the millisecond. This erratic behavior must put constraints on the proposed emission processes occuring in the vicinity of the neutron star or the stellar mass black-hole held by these objects. We propose here to study their behavior following 3 different ways: first we examine the evolution of a particular X-ray source discovered by INTEGRAL, IGR J19140+0951. Using timing and spectral data given by different instruments, we show that the source type is plausibly consistent with a High Mass X-ray Binary hosting a neutron star. Subsequently, we propose a new method dedicated to the study of timing data coming from coded mask aperture instruments. Using it on INTEGRAL/ISGRI real data, we detect the presence of periodic and quasi-periodic features in some pulsars and microquasars at energies as high as a hundred keV. Finally, we suggest a model designed to describe the low frequency variability of X-ray binaries in their hardest state. This model is based on thermal comptonization of soft photons by a warm corona in which a pressure wave is propagating in cylindrical geometry. By computing both numerical simulations and analytical solution, we show that this model should be suitable to describe some of the typical features observed in X-ray binaries power spectra in their hard state and their evolution such as aperiodic noise and low frequency quasi-periodic oscillations
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Cabanac, Clément. "Variabilité temporelle des binaires-X : observations avec INTEGRAL ; modélisation." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00161499.
Abstract:
L'origine de la variabilité observée dans l´émission X et Gammas des binaires X reste encore à ce jour un problème largement débattu en astrophysique des hautes énergies. Ces objets présentent notamment des fortes variations apériodiques et quasi-périodiques de leur luminosité sur d´aussi petites échelles de temps que la milliseconde et ce comportement erratique doit permettre de contraindre les modèles d´émission des zones les plus rapprochées des étoiles à neutrons ou des trous noirs de masse stellaire les constituant.Nous nous proposons dans ce manuscrit d´étudier le comportement de ces objets sous 3 angles différents : tout d´abord nous suivons l´évolution d´une source découverte par le satellite INTEGRAL, IGR J19140+0951. Par une étude spectro-temporelle et multi-instruments nous montrons que celle-ci doit vraisemblablement appartenir à la classe des binaires X de grande masse et abriter une étoile à neutron. Ensuite, nous proposons une nouvelle technique adaptée à l´étude temporelle des données provenant d´instruments à masques codés. Nous mettons en évidence par ce biais la présence de comportement périodiques et quasi-périodiques dans les données INTEGRAL/ISGRI de certains pulsars ou microquasars, jusqu'à des énergie proches de la centaine de keV.
Enfin, nous proposons un modèle pour décrire la variabilité à basse fréquence des états les plus durs des binaires-X. Celui-ci est basé sur la comptonisation thermique de photons mous par une couronne chaude soumise à une onde de pression en géométrie cylindrique. Nous montrons alors par des solutions analytiques et une résolution numérique du problème qu´un tel modèle pourrait permettre de décrire certaines composantes observées dans les spectres de puissance des états durs ainsi que leur évolution tels que le bruit apériodique et certaines oscillations périodiques de basses fréquences.
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Niu, Pei. "Multi-energy image reconstruction in spectral photon-counting CT." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI022.
Abstract:
Le scanner CT spectral à comptage de photons (sCT) est apparu récemment comme une nouvelle technique d'imagerie présentant des avantages fondamentaux par rapport au scanner CT classique et au scanner CT à double énergie. Cependant, en raison du nombre réduit de photons dans chaque bande d'énergie du scanner sCT et des artéfacts divers, la reconstruction des images devient particulièrement difficile. Cette thèse se concentre sur la reconstruction d'images multi-énergie en sCT. Tout d'abord, nous proposons d'étudier la capacité du scanner sCT à réaliser simultanément une imagerie anatomique (aCT) et fonctionnelle (fCT) en une seule acquisition par reconstruction et décomposition des matériaux. La fonction aCT du scanner sCT est étudiée dans la même configuration que celle du scanner CT classique, et la fonction fCT du scanner sCT est étudiée en appliquant des algorithmes de décomposition de matériaux aux mêmes données multi-énergie. Ensuite, comme le bruit est un problème particulièrement aigu en raison du nombre largement réduit de photons dans chaque bande d'énergie du scanner sCT, nous introduisons un mécanisme de débruitage dans la reconstruction de l'image pour effectuer simultanément un débruitage et une reconstruction. Enfin, pour améliorer la reconstruction de l'image, nous proposons de reconstruire l'image à une bande d'énergie donnée en exploitant les informations dans toutes les autres bandes d'énergie. La stratégie clé de cette approche consiste à regrouper les pixels similaires issus de la reconstruction de toutes les bandes d'énergie en une seule classe, à les ajuster dans la même classe, à projeter les résultats de l'ajustement dans chaque bande d'énergie, et à débruiter les informations projetées. Elle est utilisée à la fois comme une opération post-débruitage pour démontrer son efficacité et comme un terme de régularisation ou un terme de régularisations combinées pour la réalisation simultanée du débruitage et de la reconstruction. Toutes les méthodes ci-dessus sont évaluées sur des données de simulation et des données réelles provenant d'un scanner sCT précliniqueSpectral photon-counting CT (sCT) appeared recently as a new imaging technique presenting fundamental advantages with respect to conventional CT and duel-energy CT. However, due to the reduced number of photons in each energy bin of sCT and various artifacts, image reconstruction becomes particularly difficult. This thesis focuses on the reconstruction of multi-energy images in sCT. First, we propose to consider the ability of sCT to achieve simultaneously both anatomical (aCT) and functional imaging (fCT) in one single acquisition through reconstruction and material decomposition. aCT function of sCT is studied under the same configuration as that of conventional CT, and fCT function of sCT is investigated by applying material decomposition algorithms to the same acquired multi-energy data. Then, since noise is a particularly acute problem due to the largely reduced number of photons in each energy bin of sCT, we introduce denoising mechanism in the image reconstruction to perform simultaneous reconstruction and denoising. Finally, to improve image reconstruction, we propose to reconstruct the image at a given energy bin by exploiting information in all other energy bins. The key strategy in such approach consists of grouping the similar pixels from the reconstruction of all the energy bins into the same class, fitting within each class, mapping the fitting results into each energy bin, and denoising with the mapped information. It is used both as a post-denoising operation to demonstrate its effectiveness and as a regularization term or a combined regularization term for simultaneous reconstruction and denoising. All the above methods are evaluated on both simulation and real data from a pre-clinical sCT system
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Bardho, Onelda. "Comprendre la physique des sursauts gamma grâce aux corrélations dans les données." Thesis, Nice, 2016. http://www.theses.fr/2016NICE4004/document.
Abstract:
Les Sursauts de Rayonnement Gamma (GRBs) sont des flashs émanant du cosmos qui sont classés en deux groupes : les longs/doux et les courts/durs. Le lancement du satellite Swift a ouvert une nouvelle ère dans la recherche sur les GRBs. Cette thèse présente une étude détaillée du GRB 141221A qui montre une forte et inhabituelle hausse des valeurs des courbes de lumière dans le domaine optique lors de l'émission rémanente alors que dans le domaine des rayons X ces valeurs sont plus normales. GRB 141221A est un des GRBs qui mettent à l'épreuve les modèles car il exclut tout vent stellaire du progéniteur. Un regroupement des courbes de lumière dans le domaine X lors de l'émission rémanente GRBs a été observé avant le lancement de Swift. Cette classification a été débattue après le lancement de Swift. Nous avons construit un échantillon de 254 GRBs qui montre un éparpillement des distributions du flux à un jour. Cette distribution a été normalisée avec un décalage vers le rouge de 1. Nous avons investigué ce problème selon trois directions: un problème instrumental, un problème de calibration des données ou l'absence de regroupement. Coté instrument, le problème pourrait être observationnel, nous avons en effet observé des effets saisonniers durant les solstices et les équinoxes. Coté calibration des données, un tel problème pourrait avoir une influence sur les résultats de l'étude. La comparaison entre analyse manuelle et automatique des données telle que disponible sur le dépôt Swift-XRT montre de sérieux aléas sur les résultats. Les cas où l'analyse manuelle est judicieuse sont exposés. La dernière possibilité de l'absence de regroupement pourrait être un effet de sélectionGRBs are ashes of gamma-rays coming from cosmos. They are one of the most mysteriousevents we have been able to observe since their discovery. GRBs are classified into two groups: long/soft GRBs and short/hard GRBs. Their emission mechanism consists of two phases: prompt emission and afterglow emission. The launch of the Swift satellite opened a New Era in the GRBs research. Swift is able to provide accurate position for more GRBs than previous missions, thanks to its fast capabilities of slewing. Furthermore, the Swift shows that GRBs have a canonical behaviour for the X-ray afterglow light curves. The data analysis process remains the key point of GRBs studies. I present a detailed study of the peculiar GRB 141221A at different wavelengths. GRB 141221A shows an unusual steep rise in the optical light curve of the afterglow. The broad band spectral energy distribution, taken near the maximum of the optical emission, presents either a thermal component or a behaviourbreak. This burst displays unusual feature in the optical band, whereas the X-ray data is more common. GRB 141221A is one of the challenging bursts that excludes a stellar wind from the progenitor of the GRBs. A clustering in the X-ray afterglow light curves was observed before the launch of the Swift satellite. This feature has been debated after the launch of the Swift. We have built a sample which consists of 254 GRBs that shows a scattering of the data for the flux distribution at one day. This distribution was investigated with a normalization of light curves at redshift one. We have investigated the problem into three different directions
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Wandersman, Elie. "Transition vitreuse de nanoparticules magnétiques en interaction." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00193960.
Abstract:
Cette thèse est une étude expérimentale des transitions vitreuses de dispersions de nanoparticules magnétiques chargées (ferrofluides). - La transition vitreuse colloïdale, observée à forte concentration, conduit à un solide amorphe hors de l'équilibre thermodynamique. Les particules chargées sont alors en forte interaction, dans un potentiel dominé par les répulsions électrostatiques. Grâce aux propriétés originales des ferrofluides, nous considérons tous les degrés de liberté structuraux des particules. Ceux de position sont sondés par des mesures statiques et dynamiques de diffusion de rayonnement (rayons X et neutrons). Une dynamique vitreuse (non diffusive, vieillissante et intermittente) est observée à l'échelle nanométrique. En présence d'un champ magnétique, la structure des dispersions devient anisotrope, ainsi que la dynamique de translation des particules et son vieillissement. La dynamique de rotation des nanoparticules est sondée par des mesures de biréfringence magnéto-induite. Celle-ci se gèle à partir d'une fraction volumique qui dépend de l'intensité des répulsions entre particules. Son vieillissement est étudié sur des échelles de temps longues. Un âge effectif est introduit pour unir les propriétés de vieillissement à différentes concentrations. - A basse température, la dispersion gelée constitue un ensemble désordonné de spins géants, qui présente des analogies avec les verres de spins atomiques. En utilisant un magnétomètre SQUID, nous étudions la dynamique d'orientation de ces spins géants. Nous utilisons une méthode empruntée aux verres de spins pour extraire une longueur de corrélation dynamique; sa taille augmente au cours du vieilissement.
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Fourcade, Paul. "Pompage séquentiel dans les lasers collisionnels x-uv. Etude d'un laser à fer neonoïde bi-impulsionnel a 25,5 nm en vue de la réalisation d'un double passage dans le milieu amplificateur. Application : photoionisation double dans le xénon, par absorption de photons lasers x-uv a 58 ev." Paris 13, 2001. http://www.theses.fr/2001PA132010.
Abstract:
L'objectif ultime du travail expose dans cette thèse est la réalisation de lasers x collisionnels de grande qualité optique, pompes par une série d'impulsions laser de durée 100 ps, et comportant une cavité résonante. Des lasers x a demi-cavité, pompes par des impulsions de 600 ps, fonctionnent depuis plusieurs années et offrent des performances très supérieures a celles des lasers simple passage, plus courants. Cependant, les impulsions plus courtes, typiquement de 100 ps, donnent lieu a des gains plus élevés, mais la durée de vie des inversions de population est alors trop courte pour qu'une demi-cavité soit efficace. On envisage alors de régénérer le gain à l'aide d'une série d'impulsions successives et de synchroniser le passage du laser x dans la cavité avec le chauffage du plasma par les impulsions de pompe. Dans le travail actuel, nous avons caractérisé les émissions laser x produites par deux impulsions séparées temporellement de 800 ps, du point de vue de leurs intensités et de leurs caractéristiques géométriques (réfraction et divergence). Nous avons montre qu'il existe une valeur optimale de la préimpulsion permettant d'égaliser les intensités des deux impulsions laser x. Ce travail permet de préparer le terrain à l'installation ultérieure de cavités. Nous avons défini, grâce à des simulations numériques, la dimension optimale de la cavité en fonction de l'hydrodynamique du plasma et de la géométrie de l'expérience. Le développement des lasers x ne peut se concevoir sans le développement de leurs applications : nous présentons une première expérience de photoionisation multiphotonique utilisant un laser a 21. 2 nm pompe par une impulsion de 600 ps. Enfin, la course vers les courtes longueurs d'onde est aussi un moteur puissant des recherches sur les lasers x. Grace à une collaboration avec une équipe japonaise, nous avons pu tenter d'obtenir des émissions laser dans la fenêtre de l'eau, grâce au laser Gekko XII de l'université d'Osaka.
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Pontes, Wesley. "Implementação de um sistema eletrônico para medir taxa de fluência de energia de radiação na faixa de radioterapia com sensor piroelétrico /." Ilha Solteira : [s.n.], 2011. http://hdl.handle.net/11449/103394.
Abstract:
Orientador: Aparecido Augusto de CarvalhoBanca: Cláudio Kitano
Banca: Walter Katsumi Sakamoto
Banca: Tony Inácio da Silva
Banca: Giuliano Pierre Estevam
Resumo: Sensores piroelétricos podem ser utilizados para medir a taxa de fluência de energia (intensidade) da radiação X na faixa de diagnóstico médico e de ortovoltagem. Neste trabalho, foi implementado um sistema eletrônico que pode medir taxa de fluência de energia de radiação gama de 1,25 MeV e fótons X de 6 MV e 15 MV. O sistema é constituído por um sensor piroelétrico, um conversor corrente-tensão de alta sensibilidade e um instrumento para registrar a forma de onda e medir o pulso do sinal produzido pelo sensor. Este instrumento pode ser um osciloscópio, um circuito microcontrolado associado a um display de cristal líquido, ou um módulo de aquisição de dados e um laptop. O sensor piroelétrico e o conversor corrente-tensão foram alojados em uma câmara piroelétrica blindada. Seis tipos de sensores piroelétricos foram avaliados, sendo três cerâmicas e três compósitos. Os resultados obtidos com o sistema eletrônico, utilizando os diferentes tipos de sensores, possibilitaram caracterizá-lo em termos de precisão, resolução e sensibilidade. O sistema apresentou resposta linear com a taxa de fluência de energia da radiação, precisão melhor que 3 % e resolução de 5,56 nW/m2. As constantes piezoelétricas d33 dos sensores utilizados não sofreram alteração após os mesmos terem sido irradiados com 45 Gy de radiação na faixa de radioterapia. Estas características, associadas à importância de se medir a taxa de fluência de energia de radiação ionizante, podem tornar o instrumento piroelétrico muito útil no monitoramento de radiação produzida por equipamentos de radioterapia
Abstract: Pyroelectric sensors have been be used to measure the energy fluence rate (intensity) of x-radiation in the range of medical diagnosis and orthovoltage. In this work, we implemented an electronic system that can measure the energy fluence rate of 1.25 MeV gamma radiation, 6 MV and 15 MV X-photons. The system consists of a pyroelectric sensor, a high sensitivity current-to-voltage converter and an instrument for measuring and recording the waveform of pulses produced by the pyroelectric sensor. This instrument may be an oscilloscope, a microcontrolled circuit associated with a liquid crystal display, or a data acquisition module connected to a laptop. The pyroelectric sensor and the current-tovoltage converter were placed in an shielded pyroelectric camera. Six types of pyroelectric sensors were evaluated, three ceramics and three composites. The results obtained with the electronic system, using different types of sensors, allowed us to characterize it in terms of precision, resolution and sensitivity. The system has linear response to the energy fluence rate of radiation, precision better than 3 % and resolution of 5,6 nW/m2. The piezoelectric constant d33 of the sensors used have not changed after these have been irradiated with 45 Gy of radiotherapy radiation. These characteristics, associated with the importance of measuring the ionizing radiation energy fluence rate may make the pyroelectric instrument very useful in monitoring radiation produced by radiotherapy equipments
Doutor
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Mazurier, Jocelyne. "Adaptation du code de monte carlo penelope pour la metrologie de la dose absorbee : caracterisation des faisceaux de photons x de haute energie et calcul de facteurs de correction de dosimetres de reference." Toulouse 3, 1999. http://www.theses.fr/1999TOU30183.
Abstract:
Cette these a ete realisee dans le cadre de l'etablissement des references nationales de dose absorbee dans l'eau pour les faisceaux de photons de haute energie issus de l'accelerateur medical saturne 43 du bnm-lpri. L'objectif de ce travail a ete de developper et de valider les programmes utilisateurs du code de monte carlo penelope afin de determiner les caracteristiques des faisceaux de photons emis par l'accelerateur, et de calculer les facteurs de correction de perturbation des dosimetres de reference tels que les dosimetres de fricke et le calorimetre en graphite. Dans une premiere etape, les programmes mis au point ont permis d'analyser et d'ameliorer les methodes et les parametres utilises lors des simulations. L'etude de l'influence de differents elements de la tete d'irradiation ainsi que la mise en uvre de techniques de reduction de variance ont contribue a optimiser les temps de calcul. L'espace des phases des faisceaux de 6,12 et 25 mv ont alors ete obtenus a la sortie de la tete de l'accelerateur. A partir de ces donnees, les distributions de dose dans un fantome d'eau et les spectres en energie ont ete valides experimentalement. La deuxieme partie de ce travail a consiste a calculer les facteurs de correction associes au calorimetre en graphite et aux dosimetres de fricke du bnm-lpri. Nous avons developpe un programme utilisateur de penelope permettant de calculer ces facteurs correctifs grace a une methode d'echantillonnage correle, a partir des spectres en energie determines dans la premiere partie. Les facteurs de correction calcules ont ete compares avec certains resultats experimentaux ainsi qu'a des valeurs obtenues a l'aide du code de monte carlo egs4. Le bon accord constate entre les experiences et les calculs a permis de valider les programmes et les simulations avec le code penelope.