Détermination numérique de l'amplification d'un compteur proportionnel cylindrique fonctionnant à basse pression : application à la nanodosimétrie

par Cyrille Moutarde

Thèse de doctorat en Physique radiologique

Sous la direction de Pierre Ségur.

Soutenue en 1994

à Toulouse 3 .

mots clés

• Ionisation des gaz
• Collisions (physique nucléaire)
• Monte-Carlo, Méthode de
• Électrons -- Diffusion
• Détecteurs de rayonnement

Résumé

Ce travail concerne l'etude des compteurs proportionnels cylindriques destines a la mesure des depots d'energie realises dans des sites biologiques de l'ordre du micrometre. Le remplissage d'un gaz equivalent au tissu humain confere a ces compteurs des caracteristiques de fonctionnement tres particulieres. De plus, compte tenu des faibles pressions utilisees, la zone de multiplication presente une extension non negligeable dans le volume sensible. Pour les conditions de fonctionnement etudiees, la cinetique des electrons dans le volume gazeux du compteur a ete simulee par une methode de monte carlo. Les calculs ont montre que dans ce type de geometrie, les electrons ne sont pas en equilibre avec le champ electrique applique. En particulier, on s'est attache a definir l'influence des gradients de champ et de la rotation des particules autour du fil anodique. Les valeurs du coefficient d'ionisation obtenues ont permis d'evaluer l'importance des effets hors equilibre sur la valeur theorique de l'amplification gazeuse, confirmes par de recents resultats experimentaux. Les fluctuations statistiques du processus de multiplication electronique ont ete etudiees a partir de la determination des spectres d'avalanches obtenues a l'anode. Le calcul de la resolution du detecteur a permis d'estimer les limites de fonctionnement d'un compteur miniature utilise dans le cadre de la nanodosimetrie experimentale

Titre traduit

Numerical determination of gas amplification in cylindrical proportional counter working at low pressure. Application to nanodosimetry

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