Conception et réalisation d'un dosimètre à scintillation adapté à la dosimétrie de faisceaux de rayonnements ionisants en radiothérapie

par Jean-Marc Fontbonne

Thèse de doctorat en Sciences de la matière et génie des procédés

Sous la direction de Christian Le Brun.

Soutenue en 2002

à Caen .


  • Résumé

    Nous présentons, dans ce mémoire, l'étude, la réalisation et la mesure des performances d'un dosimètre à scintillateur plastique adapté aux faisceaux de rayons X ou d'électrons utilisés en radiothérapie. Cet appareil est constitué d'un scintillateur plastique convertissant la dose absorbée en lumière. Celle-ci est transmise par fibre optique vers un ensemble de photo-détecteurs. Outre la scintillation, les rayonnements ionisants produisent dans le scintillateur et dans la fibre optique de transmission une lumière parasite par effet Cerenkov. Nous avons développé une technique originale de déconvolution de la lumière Cerenkov et de la lumière de scintillation, basée sur une analyse en longueurs d'ondes du signal optique. Nous exposons les avantages attendus du scintillateur plastique en dosimétrie de rayonnements de haute énergie. Ce matériau présente une excellente équivalence tissus ou eau sur l'ensemble de ses paramètres radiologiques (pouvoir d'arrêt massique, coefficient d'atténuation massique, coefficient d'absorption massique d'énergie). Nous montrons que sur ces notions, le scintillateur plastique offre des spécifications avantageuses par rapport aux dosimètres conventionnels (chambres d'ionisation ou détecteurs silicium). Nous exposons la technique de déconvolution développée et montrons comment étalonner notre dosimètre relativement à une chambre d'ionisation. Nous développons ensuite une analyse des incertitudes de mesure de cet appareil en termes d'influence de l'électronique, de la fibre optique, de la méthode de déconvolution et des erreurs d'étalonnage. L'incertitude technologique est de l'ordre de 0,5%. Nous explorons ses performances absolues en mesurant des rendements de dose en profondeur dans l'eau. Ceci nous permet de montrer que l'incertitude combinée est inférieure à ±1% sur des faisceaux de photons et d'électrons de 4MeV à 25MeV. Un aspect remarquable de l'appareil est qu'il ne nécessite pas de correction en profondeur.


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Informations

  • Détails : 161 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 159-161

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque Rosalind Franklin (Sciences-STAPS).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2002-60bis
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