Détecteur diamant pour la détection de particules à faible parcours : membrane diamant pour le monitorage en ligne de microfaisceaux d'ions et télescope ΔE-E pour l'identification de particules.

Diamond detector for detection of short range particule : ultra-thin diamond detectors for on-line monitoring of ion microbeams and monolithic diamond ΔE-E telescope for particules identifications

• Auteur / Autrice : Claire Léonhart
• Direction : Marie-Laure Gallin-martel, Etienne Gheeraert
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique de la Matière Condensée et du Rayonnement
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2022
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique (Grenoble, Isère, France ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Physique Subatomique et Cosmologie

Mots clés

Mots clés libres

Monitorage microfaisceaux d'ions

Détecteurs diamant sCVD ultra-minces

Gravure plasma ICP et catalytique au nickel

Applications médicales

Métallisation par lithographie laser

Irradiations cellulaires

Ion microbeam monitoring

Ultra-thin sCVD diamond detectors

ICP plasma and nickel catalytic etching

Medical applications

Laser lithography metallisation

Cells irradiations

Résumé

Les activités de radiobiologie sur microfaisceaux s'inscrivent dans l'optique de mesurer les effets physico-chimiques précoces, directs et indirects, associés à l'irradiation des tissus, avec un contrôle balistique à l'échelle du micromètre. Les détecteurs développés durant DéFI-DiaMs, en technologie diamant, permettront de connaître, avec précision, le nombre d'ions délivré sur chaque cellule exposée. Le diamant est un matériau semi-conducteur que ses caractéristiques électroniques (grande bande interdite) rendent très résistant aux irradiations, rapide et à bas bruit. L'objectif majeur est de concevoir des détecteurs de surface active ultra mince (≤ 1 µm) par des techniques novatrices de gravure afin de permettre de monitorer des microfaisceaux d'ions carbone mais aussi de protons avec des intensités plus élevées que celles atteintes actuellement, par la mesure continue de courants. Ces outils apporteront des informations fondamentales jouant un rôle clé en physique pour les applications médicales dans le traitement du cancer.

The radiobiology activities using microbeams are designed to measure the early direct and indirect physicochemical effects associated with tissue irradiation, with ballistic control at the micrometre scale. The detectors developed during DéFI-DiaMs, in diamond technology, will make it possible to know, with precision, the number of ions delivered to each exposed cell. Diamond is a semiconductor material whose electronic characteristics (large band gap) make it highly resistant to irradiation, fast and low noise. The major objective is to design detectors with an ultra-thin active surface (≤ 1 µm) using innovative etching techniques in order to monitor microbeams of carbon ions and also protons with higher intensities than those currently achieved by the continuous measurement of currents. These tools will provide fundamental information that will play a key role in physics for medical applications in cancer treatment.