UE Interaction rayonnement-matière

Chapitre I : Introduction et rappels

- Les unités subatomiques

- Rudiments de dosimétrie

- Rappels de géométrie (2D - 3D, changement de variables et matrice Jacobienne de la transformation)

- Boite à outils en relativité restreinte

Chapitre II : Interaction Rayonnements Matière

- L'atome dans tous ses états

- Les photons : modes d'interactions, section efficace, coefficients d'atténuation

- Les neutrons

- La perte d'énergie des électrons et des anti-électrons

- La perte d’énergie des particules chargées : pouvoir d’arrêt collisionnel et établissement de la formule de Bethe et Bloch

- Pouvoir d’arrêt radiatif et introduction au rayonnement de freinage

- Compléments sur le dE/dx, pic de Bragg

- Combinaison des interactions photons – électrons : gerbes électromagnétiques

- La perte d’énergie des particules chargées massives

- La différence des pouvoirs d’arrêt

Chapitre III : la détection des particules

- Détecteurs gazeux et modes de détection (chambres d'ionisation, amplification proportionnelle et mode Geiger)

- D’autres détecteurs gazeux

- Les détecteurs solides à base de semi-conducteur : silicium, germanium, diamant

- Les détecteurs à scintillation, production, amplification et mesure de la lumière de scintillation

- Effets de détecteurs, chaine de mesure et spectrométrie gamma

- Exemples d'applications de détecteurs : tomographie par émission de positrons, contaminamètres et détecteurs de particules au LHC

- Le microscope électronique à balayage

L’utilisation des dérivées et intégrales doit être acquise. Il n'y a pas de prérequis sur la licence ; néanmoins, avoir suivi une UE de physique subatomique est très vivement recommandé. 

A. Lyoussi : détection de rayonnements et instrumentation nucléaire, EDP Sciences

G. F. Knoll : radiation detection and measurement, Ed. wiley

W. R. Leo : Techniques for nuclear and particle physics experiments : a how-to approach, Ed. Springley-Verlag

D. Blanc : Les rayonnements ionisants : détection, dosimétrie, spectrométrie, Ed. Masson