Description

Les faisceaux délivrés par un accélérateur linéaire d’électrons (LINAC) permettent d’atteindre des énergies de photons très élevées, de l’ordre de plusieurs MeV, avec de forts débits de dose, et offrent la possibilité d’utiliser plusieurs faisceaux à des énergies variées à l’aide d’un seul accélérateur. Ces types de faisceaux sont classiquement utilisés dans le domaine de la radiothérapie, dans l’industrie nucléaire et pour les opérations d’étalonnage d’appareils de mesures. Néanmoins, l’utilisation métrologique de ces accélérateurs nécessite une connaissance précise du terme source (énergie, intensité, homogénéité du faisceau). La caractérisation en énergie d’un LINAC se heurte à des verrous technologiques majeurs, en raison notamment de l’intensité élevée du faisceau délivré (jusqu'à plusieurs dizaines de Gy.min-1 à l’isocentre du faisceau), de son caractère pulsé et de l’énergie des photons émis, pouvant aller jusqu’à 20 MeV.

La thèse vise à répondre aux besoins identifiés dans les domaines de la radiothérapie et de la radioprotection, en particulier concernant la possibilité de caractériser le spectre de fluence énergétique de photons issus des faisceaux de référence utilisés pour l’étalonnage à haute énergie (E>1,3 MeV) d’une large gamme d’appareil de mesures dédiés à la radioprotection. Elle vise également à valider les calculs de spectre des faisceaux utilisés en radiothérapie et s’inscrit dans un contexte d’évolution des références dosimétriques (appel à projet européen EMPIR SRT-S13). Cette transition nécessitera une amélioration significative de la compréhension des spectres énergétiques émis par ces appareils.

Les retombées industrielles des résultats sont attendues dans trois domaines distincts :
- Métrologie : pouvoir proposer aux utilisateurs des faisceaux de référence haute énergie de qualité métrologique pour l’étalonnage de leurs systèmes de mesure respectifs,
- Industriel : déploiement d’une instrumentation capable de fonctionner dans un environnement fortement irradiant,
- Algorithmie : conception d’algorithmes de correction de spectres adaptés au domaine des très hautes énergies de photons.

Compétences requises

Bac +5, M2 ou école d’ingénieur, mesures physiques, instrumentation

Bibliographie

J. Radiol. Prot. 44 (2024) 031506
https://doi.org/10.1088/1361-6498/ad6777

10.1016/j.apradiso.2022.110506

Mots clés

Instrumentation, Simulations Monte Carlo, Spectrométrie de photons, Haut débit, Algorithmie