Etude de la forme des spectres β

Study of the shape of β spectra

• Auteur / Autrice : Charlène Bisch
• Direction : Abdelmjid Nourreddine, Xavier Mougeot, Marie-Martine Be
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 26/09/2014
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....) - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (France)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire national Henri Becquerel (France)
• Jury : Président / Présidente : Paul-Antoine Hervieux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Abdelmjid Nourreddine, Xavier Mougeot, Paul-Antoine Hervieux, Eduardo Garcia-Torano
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Eduardo Garcia-Torano, Loredana Manduci

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie bêta

Désintégration bêta

Formes nucléaires

Spectres atomiques

Mots clés libres

Spectres bêta

Semi-conducteur

Sources minces

Fonction de réponse

Déconvolution

Facteurs de forme

Beta spectra

Semi-conductor

Thin sources

Response function

Résumé

L'objectif de ce travail de thèse est de mettre au point un dispositif dédié à la mesure de spectres bêta avec une précision métrologique. Le dispositif conçu autour d'un semi-conducteur silicium tient compte des phénomènes physiques et de détection à l'origine de déformations dans le spectre mesuré, afin de les limiter et de les réduire au maximum. Des simulations Monte-Carlo de la chambre de détection ont permis de déterminer la géométrie et les matériaux à utiliser. La qualité des sources radioactives est également déterminante pour obtenir des spectres de qualité. Après la mesure, les spectres sont traiter afin de les corriger des déformations restantes. Une fonction de réponse doit donc être déterminée pour chaque géométrie de mesure. Cette détermination se fait à l'aide des simulations MC. Nos premiers résultats montrent qu'une déconvolution du spectre mesuré avec la réponse du système de détection permet d'obtenir la forme réelle du spectre bêta avec une grande précision.

The goal of this PhD work is to build an experimental device dedicated to measuring beta spectra with a precision relevant to modern metrology requirements. The device, which is based on a silicon semi-conductor detector, must take into account certain physical phenomena and detector characteristics which could lead to deformation of the measured spectra. These must be understood and minimized. Monte-Carlo simulations have allowed the geometry and construction materials to be optimized. The quality of the radioactive sources is paramount in obtaining spectra of high-quality. Nonetheless, the measured spectra must be corrected for any remaining distortion. A response function must therefore be determined for each measurement geometry. This can be achieved via Monte-Carlo simulations. The first results show that de-convolution of the measured spectra with the response function allows the accurate determination of the true form of the beta spectra.