Effet des radiations : Mesure de la contrainte
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- Adam Côme Moreau
- il y a 7 ans
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1 Effet des radiations : Mesure de la contrainte Jean-Roch VAILLÉ Université de Nîmes, IES Groupe RADIAC
2 Sommaire Pourquoi mesurer la contrainte Unités et ordres de grandeur Les grandes familles de détecteurs Les détecteurs développés par l IES Jean-Roch Vaillé 10 décembre
3 Pourquoi mesurer la contrainte Pendant la phase opérationnelle Alimenter les modèles Anticiper les défaillances Tenue réelle des composants embarqués Pendant la phase de test Vérification de la dose déposée Vérification du flux de particules Jean-Roch Vaillé 10 décembre
4 Unités et ordres de grandeur La dose Energie déposé dans la matière par ionisation Unité : 1Gy=100rad=1J/1kg Unité de radioprotection : Le Sievert (Sv) correspond à une efficacité biologique Mission spatiale de 5 ans : entre 10 et 100krad (suivant l orbite en l emplacement dans le satellite) Dose létale : 5Gy (corps entier, 50% de décès) La dose de déplacement Energie déposé de manière non-ionisante (déplacement d atome) Unité : MeV/g Déposé essentiellement par les protons et neutrons Jean-Roch Vaillé 10 décembre
5 Détecteurs Les grandes familles de détecteurs Intégrateurs Off-Line TL OSL Film Radio Dosimètre personnel Cartographie de Dose Comptage de Particules On-Line Mesure du débit de dose Mode impulsion P-MOS (TRAD) OSL Chambre d ionisation Geiger Müller Diode Si Dosimètre intégré Dosimètre fibré IES RADIAC LAERTES Jean-Roch Vaillé 10 décembre
6 Principe de l OSL Opticaly Stimulated Luminescence Matériau OSL : SrS: Ce, Sm Stimulation dans l IR et émission dans le visible (Vert) Très grande dynamique Bande de Conduction Bande Interdite (2) Stimulation optique Centre piège (1) Rayonnement ionisant (3) Emission visible Centre de recombinaison Bande de Valence Emission (visible) Stimulation (IR) Jean-Roch Vaillé 10 décembre
7 La cartographie de dose Principe Mesure du profil d un faisceau 2D Bonne résolution (<1mm) Dynamique intéressante (5 ordres de grandeur pour le matériau) Jean-Roch Vaillé 10 décembre
8 Gamma knife, Marseille La cartographie de dose Exemples Irradiation in frontal plan of the phantom Irradiation in axial plan of the phantom Protons 24 GeV (IRRAD 1) Jean-Roch Vaillé 10 décembre
9 Dosimètre OSL fibré Principe Utilisation d une fibre optique pour amener la stimulation et récupérer l émission Tête de petites dimensions Deux modes de fonctionnement Intégration (mesure de la dose) Mesure du débit de dose (pour les fort débit pulsé en radiothérapie) Très bonne linéarité Jean-Roch Vaillé 10 décembre mm 9
10 Le dosimètre OSL Intégré Intégration de l ensemble de l électronique de lecture et du matériau OSL dans quelques cm 3 Capteur «Intelligent» Utilisable en bout de câble (5 fils) Applications spatiales Mesure de la dose et de la dose de déplacement avec le même capteur Testé jusqu à 30 krad (300Gy) Jean-Roch Vaillé 10 décembre
11 Dosimètre OSL Intégré Exemple d application Embarqué sur les nano-satellites du CSU (R1B ) Embarqué grâce au CNES sur le satellite JASON 2 Mesures en accord avec d autres instruments embarqués (spectromètre ONERA) Jean-Roch Vaillé 10 décembre
12 LAERTES Détecteur basé sur une diode Si Caractérisation de l interaction environnement - Silicium Compact Autonome Jean-Roch Vaillé 10 décembre
13 LAERTES Spectre d énergie déposé dans la diode Caractérisation de l environnement radiatif naturel atmosphérique Validation des base de données Neutron 80MeV Jean-Roch Vaillé 10 décembre
14 Résumé Le groupe RADIAC Propose tout un panel de systèmes de métrologie du rayonnement Cartographie de Dose Mesure de profil 2D de faisceaux Détecteurs «In-Line» Dosimétrie OSL Fibré Dosimètre OSL intégré LAERTES Dosimétrie embarqué Dosimètre OSL intégré (TID / Dose de déplacement) LAERTES (protons / neutrons) Développements spécifiques en fonction des besoins Jean-Roch Vaillé 10 décembre
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