Littérature scientifique sur le sujet « Faisceaux de positrons »

Cette thèse se concentre sur le développement de faisceaux de positrons polarisés et non polarisés pour le futur programme expérimental en physique hadronique au Thomas Jefferson National Accelerator Facility (JLab). Le défi principal consiste à produire des faisceaux de positrons polarisés à haute intensité et à cycle de service élevé (Duty cycle). La source de positrons du JLab, basée sur la technique PEPPo (Polarized Electrons for Polarized Positrons), vise à utiliser un faisceau continu d'électrons de haute intensité (1 mA) et hautement polarisés (90%) d'énergie modérée (120 MeV) pour produire soit un faisceau de positrons de faible intensité (>100nA) et hautement polarisés (60%), soit un faisceau de positrons de haute intensité (>3 μA) et non polarisés.L'optimisation de la disposition et des performances de la source de positrons est examinée dans cette thèse. La source est conçue avec un second injecteur spécialisé pour générer, transporter, accélérer et façonner les faisceaux de positrons. Elle est compatible avec l'accélération au Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF), et les résultats de l'investigation sont présentés dans ce document
This thesis focuses on the development of polarized and unpolarized positronbeams for the future experimental program in hadronic physics at the Thomas Jefferson National Accelerator Facility (JLab). The primary challenge is to produce high-duty-cycle and high-intensity polarized positron beams. The JLab positron source, which is based on the PEPPo (Polarized Electrons for Polarized Positrons) technique, aims to use a high-intensity (1 mA) and highly polarized (90%) continuous electron beam of moderate energy (120 MeV) to produce either a low intensity (>100nA), highly polarized (60%) positron beam or a high intensity (>3 μA), unpolarized positron beam.The optimization of the layout and performance of the positron source is examined in this thesis. The source is designed with a specialized second injector to generate, transport, accelerate, and shape positron beams. It is compatible with acceleration at the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF), and the investigation results are presented in this document

La spectroscopie du proton issu de la décroissance du neutron donne un accès complémentaire à lambda (rapport des constantes de couplage faibles gA/gV) et permet la recherche de physique au-delà du Modèle Standard. Au sein des expériences, les protons de basse-énergie (E<751.4 eV) sont guidés et sélectionnés grâce à des champs électromagnétiques. La connaissance précise du potentiel électrostatique est primordiale car celui-ci peut biaiser la sélection des protons. Il faut une précision de quelques mV dans les expériences de spectroscopie du proton aSPECT et PERC pour leur permettre d’atteindre la précision de mesure désirée. Comme les conditions expérimentales impactent le champ (effets de température sur la position des électrodes et leur fonction de travail, condition de surface, pièges qui se chargent etc.), il est nécessaire de pouvoir effectuer la mesure du champ électrostatique in-situ. D’autres effets systématiques sont reliés à la détection de protons: résolution du détecteur, homogénéité, probabilité de rétrodiffusion etc. in-situ.Les objectifs de ce projet sont de créer des sources de calibration pour des mesures électrostatiques in-situ et la caractérisation de détecteurs de protons et de construire une chambre d’essai dédiée à la caractérisation et l’optimisation des sources.Pour les mesures électrostatiques, la modération des positrons a été identifiée comme prometteuse. Ce processus crée un faisceau de particules chargées positivement avec une largeur spectrale très faible (FWHM de quelques dizaines de meV) et avec une distribution angulaire bien définie. Un tel faisceau pourrait permettre de comparer, au sein du spectromètre, les différences de potentiels entre des électrodes.Pour la caractérisation des détecteurs, les sources de protons disponibles sur le marché sont difficiles à coupler aux forts champs magnétiques et induisent souvent une détérioration de la qualité du vide dans les expériences, rendant ardue l’utilisation d’un détecteur sous haute tension (entre -15 et -30 kV). La Désorption Stimulée par Electrons (ESD) de l’hydrogène adsorbé sur la surface d’un cristal s’avère posséder les qualités requises: une distribution en énergie piquée et bien définie et une compatibilité avec l’ultravide.Le spectromètre aSPECTino a été créé en tant que système de test. C’est un filtre MAC-E qui utilise des champs EM pour guider et sélectionner les particules chargées de basse énergie avant de les détecter à l’aide d’un détecteur sous haute tension pour accélérer les particules sélectionnées. Dans le spectromètre règne un champ magnétique entre 3.5 et 16 mT qui est suffisant pour confiner les positrons de basse-énergie. Les protons de basse-énergie avec un faible moment radial peuvent aussi être guidés vers le détecteur.CALIPSO, qui signifie CALIbration Positron/proton SOurce, est une source de calibration deux en un : elle peut fournir indépendamment des positrons et des protons et est basée autour d’un cristal de tungstène (110). Pour la source de positrons ce cristal est couplé à une source de positron 22Na. Il sert alors de modérateur et réémet une fraction des positrons primaires issus de la source 22Na avec une faible énergie et une distribution angulaire et spectrale étroite. Dans la configuration proton le même cristal est utilisé en tant que substrat pour l’adsortion d’hydrogène. L’ESD est induit par les électrons émis par une source thermoionique et frappants le cristal de tungstène.Cette thèse présente les processus physiques utilisés pour créer les faisceaux de positrons et de protons de basse-énergie de CALIPSO ainsi que la conception et le développement du spectromètre aSPECTino et de la source CALIPSO. Elle présente les premiers résultats expérimentaux de la caractérisation préliminaire d’aSPECTino et de CALIPSO. Les performances attendues de CALIPSO pour ses deux configurations et pour la sensibilité de comparaison des potentiels d’électrodes sont dérivés et démontrés à l’aide de simulations
Proton spectroscopy in neutron beta decay gives a complementary access to $lambda$ (ratio of the weak coupling constants gA/gV and enables new searches for physics beyond the Standard Model. In experiment, low-energy protons (E< 751.4 eV) are usually guided and selected using electromagnetic fields. Precise knowledge of the electrostatic potentials is mandatory as it can drastically bias proton selection. For instance, electrostatic potentials have to be known with an accuracy of a few mV in the proton spectroscopy instruments aSPECT and PERC in order to reach their aspired precision. As experimental conditions can directly impact the field (temperature effects on electrode position and work function, surface conditions, charging traps, etc.), it is mandatory that electrostatic measurements are performed in-situ. Further systematic effects are related to proton detection. In addition to prior off-line detector characterization, it is important to verify detector resolution, homogeneity, backscattering probability etc. in-situ. The protons from neutron decay itself are not suitable for this purpose because of their broad energy distribution and insufficient localization.The goals of this project were to create calibration sources for in-situ electrostatic measurements and proton detector characterizations and to build a dedicated test setup to characterize and optimize the sources.For electrostatic measurements, the process of positron moderation was identified as most promising. Positron moderation creates a beam of positively charged particles with a very narrow energy spread (FWHM of a few tens of meV) and with a well-defined emission angular distribution. Such a beam would allow to directly compare, inside the spectrometer, potential differences between different electrodes.For detector characterization, available commercial proton sources are difficult to couple to high magnetic fields and often induce a deterioration of the vacuum quality in experiments, making it complicated to use detection systems at high voltage (-15 to -30 kV). Electron Stimulated Desorption (ESD) of hydrogen adsorbed on a crystal surface was found to provide the desired properties: a sharp and well-defined energy distribution of the created proton beam and compatibility with ultrahigh vacuum.The aSPECTino spectrometer was built as test setup. It is a MAC-E filter which uses electro-magnetic fields to guide and select low-energy charged particles before detecting them in a solid-state detector. The detector is set at high voltage to post-accelerate the selected particles. The resistive coils of the spectrometer produce a magnetic field between 3.5 and 16 mT which is sufficient to confine low-energy positrons. Low-energy protons with a small radial momentum component can also be effectively guided onto the detector.CALIPSO, which stands for CALIbration Positron/proton SOurce, is a two-in-one calibration source: one apparatus is designed to provide, not at the same time, both positrons and protons. Its core is a tungsten (110) crystal. In the case of positrons the tungsten crystal is coupled to a 22Na positron source. The crystal serves as positron moderator and re-emits a fraction of the primary positrons from the Na source, with low energy and a small angular and energy spread. In the proton configuration the same crystal is used as substrate for adsorbed hydrogen. ESD is induced by electrons emitted from a hot cathode and hitting the tungsten crystal.This thesis introduces the physical processes used to create the low-energy positron and proton beams of CALIPSO as well as the design and the development of both the aSPECTino spectrometer and the CALIPSO source. It presents first experimental results of the preliminary characterizations of aSPECTino and CALIPSO. The expected performances of CALIPSO in both configurations and the sensitivity for comparisons of electrode potentials are derived and demonstrated by simulations

Les communautés de la physique nucléaire et des hautes énergies ont montré un intérêt croissant pour les faisceaux de positrons intenses et hautement polarisés. Des photons polarisés durs peuvent produire des positrons dans le champ atomique par création de paire, l'électron et le positron ainsi produits portent une partie de la polarisation de la particule initiale. Les récentes avancées dans le domaine des sources d'électrons à courants intenses (1 mA) et hautement polarisés au Jefferson Lab offrent la perspective de créer des positrons polarisés à partir d'électrons de faible énergie. Cette thèse se propose de discuter les transferts de polarisation aux positrons dans la perspective d'une optimisation du design d'une source de positron polarisée. L'expérience PEPPo, visant à mesurer la polarisation de positrons par un faisceau d'électrons de basse énergie (<10MeV) mais de basse intensité est discutée. Une démonstration concluante de cette technique fournirait une méthode alternative de produire des positrons polarisés de basse énergie et des informations utiles pour optimiser le design d'une source dans la gamme d'énergie inférieure au GeV.

Un faisceau de positrons lents a été réalisé au sein d'une collaboration entre l'ETH Zürich, l'INR Moscou, le LMOPS Le Bourget-du-Lac et le LAPP Annecy. La possibilité d'utiliser ce faisceau pour des mesures de spectroscopie de temps de vie a été étudiée suivant 2 voies : le développement d'un faisceau pulsé et l'utilisation des électrons secondaires. La première partie de ce travail donne un aperçu des propriétés du positron et du positronium, état lié e+e-. Après une description du dispositif expérimental, les 2 modes d'utilisation du faisceau sont détaillés. Le faisceau pulsé consiste en une compression temporelle des paquets de positrons. Les simulations éffectuées ont permis de sélectionner les paramètres expérimentaux. Le développement du second mode repose sur la détection d'électrons secondaires. Les analyses des processus de basse energie ont été incluses dans les simulations pour améliorer les performances. Les bons résultats obtenus pour la résolution temporelles (-500 ps pour les 2 configurations) nous ont permis des mesures de physique des matériaux. Les 2 modes ouvrent des perspectives larges d'utilisation et de développement du faisceau
A slow positron beam was constructed within a collaboration between ETH Zürich, INR Moscow, LMOPS Le Bourget-du-Lac and LAPP Annecy. The use of this beam for Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy measurements was studied for 2 configurations : the developpement of a pulsed beam, the use of secondary electrons. The first part of this work gives a review of the properties of positron and positronium,e+e- bound state. After a brief description of the apparatus, the 2 beam configurations are detailed. The pulse beam consists in a time compression of positrons bunches. Simulations were carried out to select the experimental parameters. The development of the second mode is based on the detection of secondary electrons. Low energy phenomena were introduced in the simulations. The good results obtained for time resolution (-500 ps for both configurations) allowed us to perform measurements for solid state physics. Both configurations allow wide prospects in use and development of the beam

Lors de la collision de deux faisceaux electron-positron la luminosite effective est reduite du fait de la dispersion en energie de chacun des faisceaux. Un systeme dispersif electrique permettant de separer les orbites des particules en fonction de leur energie dans la zone d'interaction peut etre concu de maniere a ce que les particules d'un faisceau d'energie superieure a l'energie nominale rencontrent les particules de l'autre faisceau dont l'energie est inferieure a l'energie nominale. Cette astuce permet d'augmenter la luminosite effective de la machine, et de reduire la dispersion relative en energie au point d'interaction. Une telle idee, bien que relativement ancienne, n'a jamais ete mise en oeuvre sur les anneaux de collisions existants. A moyen terme des anneaux de collisions electron-positron sont envisages a des energies moyennes deja couvertes, mais avec des luminosites de 2 a 3 ordres de grandeur superieures a celles realisees dans le passe. Tout particulierement un tel anneau a 2,0 gev par faisceau avec une luminosite de 10#3#3 cm#-#2s#-#1, denomme usine tau-charme, est a l'etude en europe. Un tel anneau verrait ses performances effectives considerablement accrues si on lui incluait un systeme de monochromatisation, mais du a l'absence d'experience dans le passe pour ce type de systemes on doit toujours se garder la possibilite de revenir facilement au mode standard. Le travail expose ici concerne l'etude d'optiques versatiles pour de tels anneaux, c'est-a-dire ayant la possibilite de travailler dans un mode avec monochromatisation et de revenir a un mode standard

En 2003-2004 le collisionneur HERA à délivré des collisions $e^+p$ avec un faisceau de positrons polarisé longitudinalement. Ce travail présente la mesure des section efficaces de DIS inclusive polarisées Courant Neutre et Courant Chargé avec le détecteur H1 en utilisant un lot de données de 15,3 pb$^(-1)$ de polarisation moyenne $P=0,33$ et un lot de données de 21,7 pb$^(-1)$ de polarisation moyenne $P=-0,40$. La mesure de la section efficace CC totale pour $Q^2>400$ GeV$^2$, $y<0,9$ donne \begin(eqnarray \sigma_(CC)(P=+0,33)&=& 34,67\mbox( pb )\pm 1,94\mbox( pb )\:(\mbox(stat))\pm 1,66\mbox( pb )\:(\mbox(sys)) \\ \sigma_(CC)(P=-0,40)&=& 13,80\mbox( pb )\pm 1,04\mbox( pb )\:(\mbox(stat))\pm 0,94\mbox( pb )\:(\mbox(sys)). \end(eqnarray) En accord avec le Modèle Standard qui prédit la proportionnalité de la section efficace avec la polarisation. Dans une deuxième partie, on réalise une analyse QCD des données de H1 pour extraire les densités de partons. Cette analyse est ensuite étendue à la détermination jointe des paramètres électrofaibles comme la masse du boson $W$ et des couplages des quarks au boson $Z$. Une analyse QCD globale des données de DIS et de Drell-Yan est réalisée, en particulier utilisée pour obtenir l'asymétrie de la mer étrange $\int_0^1 x(s-\bar(s))\mathrm(d)x=(1,8\pm3,8)\times10^(-4)$. L'impact des nouvelles données de E866 sur les densités de quark à très grand $x$ est discuté. On obtient une extraction de la constante de couplage forte $\alpha_s=0,1197\pm0,0008 \mbox( (exp)) ()^(+0,0005)_(-0,0007)\mbox( (mod))\pm0,006 \mbox( (th))$.

En 2003-2004 le collisionneur HERA a delivre des collisions e+p avec un faisceau de positrons polarise longitudinalement. Ce travail presente la mesure des sections efficaces de DIS inclusive polarisees Courant Neutre et Courant Charge avec le detecteur H1 en utilisant un lot de donnees de 15,3 pb-1 de polarisation moyenne P=0,33 et un lot de donnees de 15,3 pb-1 de polarisation moyenne P=-0. 40. La mesure de la section efficace CC totale pour Q^2>400 GeV^2, y<0,9 donne :sigmaCC (P=+0,33)=34,67 pb +/- 1,94 pb (stat) +/- 1,66 pb (sys) sigmaCC(P=-0,40)=13,80 pb +/- 1,04 pb (stat) +/- 0,94 pb (sys)En accord avec le Modele Standard qui predit la proportionnalite de la section efficace totale avec la polarisation. Dans une deuxieme parite, on realise une analyse QCD des donnees de H1 pour extraire les densites de partons. Cette analyse est ensuite etendue a la determination jointe des parametres electrofaibles comme la masse du boson W et des couplages des quarks au boson Z. Une analyse QCD global des donnees de DIS et de Drell-Yan est realisee, et en particulier utilisee pour obtenir l'asymetrie de la mer etrange int_0^1 x(s-sbar)dx=(1,8+/-3,8)10^-4. L'impact des nouvelles donnees de E866 sur les densites de quark a tres grand x est discute. On obtient une extraction de la constante de couplage forte alpha_s=0,1197+/-0,0008(exp)+0,0005-0,0007(mod)+/-0,006(th)
In 2003-2003 the HERA collider deilerved e+p collisions with a longitudinally polarised positron beam. We present the measurement of inclusive Neutral and Charged Current DIS cross secction using the H1 detector. The total Charged Current cross section for Q^2>400 GeV^2, y<0,9 is measured with a Right-handed (P=0,33) sample of 15,3 pb^-1 and a Left-handed (P=-0,40) sample of 21,7 pb^-1 yieldingsigmaCC (P=+0,33)=34,67 pb +/- 1,94 pb (stat) +/- 1,66 pb (sys)sigmaCC (P=-0,40)=13,80 pb +/- 1,04 pb (stat) +/- 0,94 pb (sys)This result is consistent with the proportionnality of the cross section with respect to the polarisation, in good agreement with the Standard Model expectations. THe second part of this work is devoted to QCD analysis of the proton structure. The H1 data alone are used to extract flavor separated parton densities. This analysis is further used as a basis to extract various electroweak parameters, such as the W boson mass and the quarks couplings to the Z. Then a global QCD analysis of DIS and Drell-Yan data is realized, focusing on the strange sea asymmetry which is found to be small : int_0^1 x(s-sbar)dx=(1,8+/-3,8)10^-4. The impact of new E866 data on high x parton densities is discussed and the extraction of the strong coupling is realized alpha_s =0,1197 +/- 0,0008 (exp) +0,0005-0,0007(mod) +/- 0,006 (th)

L'expérience GBAR - Gravitational Behaviour of Antihydrogen at Rest - est conçue pour réaliser un test direct du principe d'équivalence faible sur l'antimatière. Son objectif est de mesurer l'accélération d'un antiatome d'hydrogène en chute libre, appelée Gbar. Son originalité réside dans la production d'antiions Hbar+ pour appliquer le refroidissement sympathique afin d'obtenir une température de l'ordre du µK, indispensable à la réalisation de la mesure. Les ions Hbar+ sont produits par les réactions : pbar + Ps -> Hbar + e-, puis Hbar + Ps -> Hbar+ + e-, où pbar représente l'antiproton, Ps le positronium (l'état lié entre le positon et l'électron), Hbar l'antihydrogène et Hbar+ l'antiion associé. Pour produire la quantité de Ps nécessaire à l'expérience GBAR, 2x10^10 positons doivent être injectés sur une cible mésoporeuse de SiO2 en moins de 100ns. Un tel flux nécessite l'accumulation et le refroidissement des positons dans un piège à particules.Cette thèse décrit l'injecteur de positons en phase de démonstration à Saclay pour l'expérience GBAR. Il est constitué d'un piège de Penning-Malmberg (emprunté au laboratoire du RIKEN) alimenté par un faisceau de positons lents. Un accélérateur linéaire d'électrons de 4.3MeV produit le faisceau pulsé de positons en tirant sur une cible de tungstène, modéré ensuite par un modérateur constitué de multiples couches de grilles de tungstène. Le flux de positons lents est de 10^4 e+/pulse, soit 2x10^6 e+/s à 200Hz. Nous présentons dans ce document la toute première accumulation de positons produit par un accélérateur (plutôt qu'une source radioactive), et leur refroidissement dans un plasma de 2x10^10 électrons préalablement chargés dans le piège
The Gravitational Behaviour of Antihydrogen at Rest experiment - GBAR - is designed to perform a direct measurement of the weak equivalence principle on antimatter by measuring the acceleration (gbar) of antihydrogen atoms in free fall. Its originality is to produce Hbar+ ions and use sympathetic cooling to achieve µK temperature. Hbar+ ions are produced by the reactions : pbar + Ps -> Hbar + e-, and Hbar + Ps -> Hbar+ + e-, where pbar is an antiproton, Ps stands for positronium (the bound-state of a positron and an electron), Hbar is the antihydrogen and Hbar+ the antiion associated. To produce enough Ps atoms, 2x10^10 positrons must be impinged on a porous SiO2 target within 100ns. Such an intense flux requires the accumulation (collection and cooling) of the positrons in a particle trap. This thesis describes the injector being commissioned at CEA Saclay for GBAR. It consists of a Penning-Malmberg trap (moved from RIKEN) fed by a slow positron beam. A 4.3MeV linear accelerator shooting electrons on a tungsten target produces the pulsed positron beam, which is moderated by a multi-grid tungsten moderator. The slow positron flux is 10^4 e+/pulse, or 2x10^6 e+/s at 200Hz. This work presents the first ever accumulation of low-energy positrons produced by an accelerator (rather than a radioactive source) and their cooling by a prepared reservoir of 2x10^10 cold electrons

Des mesures de sections efficaces des processus courant chargé et courant neutre ont été réalisées pour la première fois en utilisant l'ensemble des données accumulées à HERA-II avec un faisceau d'électrons ou de positrons polarisés en collision avec un faisceau de protons. Les données prises par le détecteur H1 à 319 GeV d'énergie dans le centre de masse correspondent à une luminosité intégrée de 149.1 pb^−1 et 180.0 pb^−1 pour les collisions e^−p et e^+p respectivement, et représentent une augmentation d'environ un facteur 10 et 2 respectivement par à rapport à la prise de données de HERA-I. Les sections efficaces mesurées couvrent un très grand domaine cinématique de plus de deux ordres de grandeur à la fois en Q^2 (jusqu'à 30000 GeV^2) et en x (jusqu'à 0.003). Les mesures sont comparées avec les prédictions du Modèle Standard montrant un très bon accord. La précision de la mesure de l'asymétrie sur la polarisation en fonction de Q^2 a confirmé l'observation précédente de la violation de parité dans le processus courant neutre pour une distance allant jusqu'à 10^-18 m. Les sections efficaces intégrées pour Q^2 > 400 GeV^2 et pour des inélasticités y < 0.9 dans le processus courant chargé ont été mesurées pour quatre échantillons indépendants avec les faisceaux e± et à différentes valeurs de polarisation. Ces données et celles mesurées à HERA-I avec les faisceaux d'électrons et de positrons non-polarisés ont permis de vérifier la dépendance linéaire des sections efficaces du processus courant chargé en fonction de la polarisation, confirmant l'absence de courants droits dans les données en accord avec la prédiction du Modèle Standard. Les nouvelles sections efficaces ont été combinées avec celles de HERA-I pour maximiser la précision de ces mesures. Les données combinées ont ensuite été utilisées pour déterminer la fonction de structure xF^γZ_3 qui est pratiquement une mesure directe des quarks de valence. Les nouvelles sections efficaces ont aussi été utilisées avec celles de HERA-I dans un fit combinant à la fois les paramètres de la théorie électrofaible et de QCD pour extraire non seulement les densités de partons mais aussi les couplages des quarks légers u et d au boson Z. La précision obtenue sur les valeurs de ces couplages est bien meilleure que celle obtenue au Tevatron et au LEP, en particulier pour les couplages vectoriel et axial du quark u.

La protonthérapie est une technique innovante de traitement des cancers dans les zones critiques, telles que les yeux ou la base du crâne. Même si le phénomène physique d'interactions des protons dans les tissus est bien connu et présente des avantages pour la protonthérapie, il existe des incertitudes sur le parcours des protons liées aux hétérogénéités des tissus traversés en situation clinique et liées au calcul des paramètres du faisceau dans le planning de traitement qui contrebalancent les avantages théoriques des protons pour la délivrance de la dose. Des méthodes de contrôle de qualité de l'irradiation ont donc été proposées. La plupart reposent sur l'exploitation de la cartographie des émetteurs de positons générés lors de l'irradiation. Ceux-ci peuvent être détectés et quantifiés à l'aide de la tomographie par émission de positons (TEP), une technique d'imagerie médicale utilisée principalement pour établir le bilan d'extension des cancers par imagerie. Des acquisitions TEP ont donc été proposées et validées sur des fantômes et chez des patients après protonthérapie pour le contrôle du parcours des protons. Le contrôle s'effectue en comparant la distribution radioactive mesurée en TEP et la distribution β+ simulée. La simulation de l'activité positronique générée par les protons dans le milieu traversé peut être décomposée en plusieurs étapes : une étape de simulation du faisceau de protons, une étape de modélisation des interactions des protons dans l'objet irradié et une étape d'acquisition TEP. Différentes modélisations de ces étapes sont possibles. Au cours de cette thèse, nous avons proposé plusieurs modélisations pour les 3 étapes et nous avons évalué l'apport pour la qualité du contrôle de l'irradiation. Nous avons restreint notre évaluation à la vérification du parcours des protons. Ce travail de thèse s'appuie sur des irradiations en milieu homogène et inhomogène (dans un modèle de tête) réalisé au centre de protonthérapie d'Orsay. Les objets irradiés ont été transportés dans le Service Hospitalier Frédéric Joliot pour l'acquisition TEP. Nous avons comparé l'incertitude sur le parcours des protons à partir des modélisations de la distribution β+ obtenues : 1) En modélisant l'irradiation par un faisceau de protons sous une forme simplifiée et par simulation Monte Carlo. En modélisant la production des émetteurs β+ dans les tissus par simulation Monte Carlo avec le logiciel GEANT4 en incluant les modèles de physiques des versions 9.2 et 9.4 et en utilisant des sections efficaces ; 2) En modélisant l'acquisition TEP avec une modélisation simplifiée et une modélisation Monte Carlo de l'acquisition par la caméra TEP ; 3) Les résultats montrent qu'une modélisation simplifiée du faisceau n'affecte pas l'estimation du parcours des protons. La modélisation Monte-Carlo de la caméra permet de mieux modéliser le bruit présent dans le signal TEP mesuré en milieu homogène. Des résultats préliminaires de la modélisation de la caméra TEP sont présentés dans un modèle de tête (inhomogène). En conclusion, une modélisation simplifiée de la caméra TEP permet d'évaluer le parcours des protons en milieu homogène à 1 mm près, qui est équivalent à la reproductibilité de la mesure TEP post-irradiation telle qu'elle est mesurée par Knopf et al. (2008).