Caractérisation des performances d'une caméra Compton

Stage numéro : M2-1819-IM-02
Laboratoire :Centre de Physique des Particules de Marseille Case 902
 163 avenue de Luminy - 13288 Marseille Cedex 9
Directeur :Cristinel Diaconu - 04.91.82.72.01 - diaconu@cppm.in2p3.fr
Correspondant :William Gillard - 04.91.82.72.67 - gillard@cppm.in2p3.fr
Groupe d'accueil :imXgam
Chef de groupe :Christian Morel - 04.91.82.76.73 - morel@cppm.in2p3.fr
Responsable de stage :Christian Morel - 0491827673 - morel@cppm.in2p3.fr

Thématique : Instrumentation

L’équipe imXgam du Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM) participe au développement de caméras Compton pour des applications de démantèlement nucléaire (projet TEMPORAL) et pour l’imagerie des gammas prompts lors de séances de traitement en protonthérapie (projet CLaRyS). Un prototype de caméra Compton constitué d’un absorbeur et d’un diffuseur en CeBr3 couplé à une matrice de SiPM a été assemblé [1]. Parallèlement, un modèle Monte Carlo de la caméra a été implémenté sous GATE, qui a permis de développer une méthode de reconstruction d’image événementielle poly-énergétique basée sur l’algorithme MLEM. Cette méthode appelée PE-MLEM [2] permet de reconstruire la distribution d’activité et d’énergie de sources gamma à partir d’événements Compton dans la gamme d’énergie allant de 200 keV à 2 MeV. L’objectif du stage est de caractériser expérimentalement les performances de la caméra, en particulier sa résolution angulaire, et de valider l’algorithme PE-MLEM sur des données réelles. Des mesures seront effectuées à l’aide de sources radioactives dans le but de cartographier précisément la réponse de la caméra et sa sensibilité. Celles-ci seront comparées aux prédictions Monte Carlo du modèle simulé avec GATE, ce qui nécessitera entre autres de déterminer la résolution spatiale et la résolution en énergie des modules de détection au CeBr3 de la caméra Compton.

[1] A. Iltis, H.Z. Hmissi, C. Tata, G. Zeufack, L. Rodrigues, B. Mehadji, C. Morel and H. Snoussi (2018) First images from a CeBr3/LYSO:Ce Temporal imaging portable Compton camera at 1.3 MeV, in Conf. Rec. NSS/MIC 2018

[2] B. Mehadji, M. Dupont, Y. Boursier and C. Morel (2018) Extension of the List-Mode MLEM algorithm for poly-energetic imaging with a Compton camera, in Conf. Rec. NSS/MIC 2018