Thèse soutenue

Études et optimisation de la mesure du signal d'ionisation dans la caméra Compton au xénon liquide XEMIS2 pour imagerie 3-gamma
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Auteur / Autrice : Yajing Xing
Direction : Dominique Thers
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique Subatomique et Instrumentation Nucléaire
Date : Soutenance le 29/06/2021
Etablissement(s) : Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Physique Subatomique et des Technologies Associées (Nantes)
Jury : Président / Présidente : Pol-Bernard Gossiaux
Examinateurs / Examinatrices : Dominique Thers, Fabrice Retière, Étienne Testa, Elena Aprile, Michela Marafini, Jean-Pierre Cussonneau, Satoshi Mihara
Rapporteurs / Rapporteuses : Fabrice Retière, Étienne Testa

Résumé

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Un projet innovant d'imagerie médicale au xénon, appelé XEMIS2, tente pour la première fois de réaliser l’imagerie 3-gamma sur des petits animaux avec une très faible activité injectée. Le principe de cette nouvelle modalité est de détecter simultanément trois gammas en s'appuyant sur un télescope Compton au xénon liquide simple phase et un émetteur spécifique (β+, γ), le Scandium-44. Des simulations Monte Carlo ont démontré le potentiel de cette nouvelle imagerie pour réduire l’activité des radiopharmaceutiques administrée tout en conservant la qualité de l'image produite. La précision des mesures de position et d'énergie des reculs électroniques dans le xénon liquide joue un rôle crucial dans l'identification des séquences Compton et la reconstruction des cônes. Ce travail de thèse est axé sur la capacité de XEMIS2 dans le domaine d'énergie de diffusion de Compton. Dans un souci de lecture continue du signal d’ionisation avec un niveau de bruit très faible et un temps mort négligeable, un nouveau système de mesure à déclenchement automatique a été développé. Le prototype d'acquisition de données a été installé et qualifié dans la caméra de petite dimension XEMIS1. En outre, une étude préliminaire d’une nouvelle approche de l'étalonnage angulaire grâce à la diffusion Compton dans XEMIS2 est proposée.