Etude expérimentale de la génération de rayonnement X par laser pour application en imagerie médicale
Auteur / Autrice : | Panyi Song |
Direction : | Fabien Dorchies |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Lasers, Matière et Nanosciences |
Date : | Soutenance le 21/12/2023 |
Etablissement(s) : | Bordeaux |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Centre Lasers Intenses et Applications (Bordeaux ; 1999-....) |
Jury : | Président / Présidente : Philippe Guionneau |
Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Sauvage | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Annie Klisnick, Olivier Utéza |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
L’interaction laser-matière à haut-flux est connue pour donner lieu à l’émissionde plusieurs types de rayonnements secondaires. Dans les conditions d’irradiation appropriées,c’est-à-dire avec une intensité laser de l’ordre de 1016 à 1018 W/cm2, les mécanismes d’absorptionde l’énergie laser, d’accélération des électrons dans la cible, puis de rayonnement, conduisent àl’émission d’un spectre X similaire à celui d’un tube à rayons X composé de raies de fluorescenceatomique Kα et d’un rayonnement de freinage.Ce travail a permis d’étudier expérimentalement l’influence des nombreux paramètres impactantla génération de rayonnement X et en particulier celle du Kα : paramètres laser (durée d’impulsion,intensité, contraste, ...), paramètres de la cible d’interaction (matériau, géométrie, épaisseur) etparamètres physiques du système de conversion utilisé (système de focalisation et pare-débris,géométrie et mouvements de la cible). Ce travail a également permis de développer et de mettreen œuvre des diagnostics visant à caractériser la source : spectre d’émission, taille, stabilitéspatiale et temporelle et taux de conversion énergétique. L’objectif final sera de bâtir une versionsuffisamment robuste d’une source X par laser répondant à des contraintes liées à une applicationmédicale ou scientifique. La première application ciblée par le projet XPulse qui sert de cadre àcette thèse est la détection précoce du cancer du sein, en exploitant une source X-Kα générée parun laser ultra-intense de haute puissance moyenne