Montage de spectromètres de positron : application à l’études des matériaux sous irradiation ( CR39 irradié par particules alpha-exemple d’étude)

Abstract

La spectroscopie d'annihilation du positron (PAS, Positron Annihilation Spectroscopy) est une technique nucléaire dédiée à l'étude des propriétés nanoscopiques des matériaux ainsi que les défauts induits suite à des irradiations. Plusieurs techniques de positron existent dans les laboratoires de recherches : la mesure du temps de vie du positron, la spectroscopie de positron par élargissement Doppler et l'accélérateur de positron. Ces techniques sont complémentaires et permettent d'avoir des informations différentes qui résultent de l'interaction des positrons avec le matériau. Dans ce travail de thèse, on propose de réaliser deux montages de chaines spectroscopiques. La première chaine concerne le spectromètre de mesure du temps de vie du positron (PALS : positron annihilation lifetime spectroscopy) en utilisant des détecteurs à base de scintillateurs rapides. Pour la deuxième chaine, il s'agira du spectromètre de positron par élargissement Doppler (Doppler broadening spectroscopy, DBS) basé sur un détecteur de Germanium. Pour la suite de ce travail de thèse, on se propose d'étudier, par PALS et DBS, l'effet des irradiations alpha sur le polymère CR39. Le CR39, carbonate de polyallyldiglycol, se présente sous la forme d'un polymère amorphe. Il joue notamment un rôle unique en tant que détecteur de traces nucléaires à l'état solide (SSNTD). Le CR39 se distingue par sa remarquable capacité à capturer et préserver efficacement les particules chargées, notamment les particules alpha, sous forme de traces latentes. La relation entre les traces formés et les conditions d'irradiations sera étudiée. Cette analyse revêt une importance particulière dans le contexte de la spectroscopie et de la dosimétrie des particules alpha