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Détection de rayonnement SiC : recherche et prototypes

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Dans cours

PHYS-452: Radiation detection

The course presents the detection of ionizing radiation in the keV and MeV energy ranges. Physical processes of radiation/matter interaction are introduced. All steps of detection are covered, as well as detectors, instrumentations and measurements methods ...

Description

Cette séance de cours couvre la recherche et le développement de détecteurs de carbure de silicium (SiC) pour la détection de rayonnement, en se concentrant sur les projets E-SiCure et E-SiCure2. Les sujets abordés comprennent les bases des semi-conducteurs, le SiC en tant que matériau de détection, les tests de prototypes, la sensibilité des détecteurs et les nouveaux matériaux de conversion.

Enseignant·e

Vincent Pierre Lamirand

Après une thèse de doctorat sur la mesure de sections efficaces de réactions (p,n) sur accélérateur (IRSN, France), j'ai travaillé sur le développement de détecteurs et méthodes de mesure neutron pour la physique des réacteurs (CEA, France). Je suis en poste au LRS à l'EPFL depuis octobre 2014, en tenure track de l'Insitut Paul Scherrer depuis 2016, en tant que responsable des activités de recherche expérimentale sur nos installations.

Source officielle

Concepts associés (32)

Détecteur à semi-conducteur

Un détecteur à semi-conducteur est un détecteur de particules ou de rayons X ou gamma qui s'appuie sur la technologie des semi-conducteurs. Une particule ayant une énergie suffisante, rencontrant un semi-conducteur, va arracher un électron à un atome du cristal en lui cédant une partie ou la totalité de son énergie sous forme d'énergie potentielle (ionisation) et cinétique. Par exemple, un photon créera des électrons libres dans le milieu par effet photoélectrique, effet Compton ou création de paires.

Réaction en chaîne (nucléaire)

vignette|redresse=1.3|Schéma d'une réaction en chaîne de fission nucléaire1. Un atome d' absorbe un neutron et se divise en deux nouveaux atomes (produits de fission), relâchant trois nouveaux neutrons et de l'énergie de liaison.2. L'un des neutrons est absorbé par un atome d' et ne continue pas la réaction, un autre neutron est simplement perdu. Cependant, un neutron entre en collision avec un atome d', qui se divise et relâche deux neutrons et de l'énergie de liaison.3.

Réaction nucléaire

Une réaction nucléaire est le processus au cours duquel un ou plusieurs noyaux atomiques sont transformés pour donner des noyaux de masse et/ou de charge différentes. Elle se distingue d'une réaction chimique, qui ne concerne que les électrons ou les liaisons entre les atomes. La réaction chimique conserve les éléments chimiques, alors que la réaction nucléaire transforme un nucléide en un autre.

Fission nucléaire

redresse=1.67|vignette|Schéma animé (simplifié) d'une fission nucléaire. Un atome (énorme rond rouge) est percuté par un neutron (point bleu). Celui-ci se scinde en deux atomes. La réaction émet d'autres neutrons. La fission nucléaire est le phénomène par lequel un noyau atomique lourd (c'est-à-dire formé d'un grand nombre de nucléons – comme l'uranium, le plutonium) est scindé en deux ou en quelques nucléides plus légers.

Détecteur de particules

vignette|Photographie de rayonnements α détectés dans une chambre à brouillard. Un détecteur de particules est un appareil qui permet de détecter le passage d'une particule et, généralement, d'en déduire différentes caractéristiques (en fonction du type de détecteur) telles que sa masse, son énergie, son impulsion, son spin, ou encore sa charge électrique. Cavité de Faraday Chambre à brouillard Chambre à bulles Chambre à dérive Chambre à étincelles Chambre à fils Chambre d'ionisation Chambre à plaques paral

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Réactions nucléaires : Synthèse et applications

Explore les réactions nucléaires artificielles, leurs applications dans divers domaines, et les effets des rayonnements sur la santé.

Introduction et révision de la physique nucléaire

Couvre les bases de la physique nucléaire, y compris la physique des réacteurs, les interactions neutroniques, la fission, la fusion et la radioactivité.

Interaction des rayonnements avec la matière

Couvre l'interaction des rayonnements avec la matière, y compris les rayonnements ionisants directs et indirects et les réactions nucléaires.

Interaction des rayonnements avec la matière

Explore l'interaction du rayonnement avec la matière, couvrant la vitesse de réaction, la section transversale, le rayonnement X et gamma, les neutrons et les processus importants de détection du rayonnement.

Interactions des neutrons avec la matière

Explore l'interaction des neutrons avec la matière à travers les sections transversales, la diffusion, l'absorption et les dépendances énergétiques.

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