Sources Compton de rayonnement gamma et application a la
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Sources Compton de rayonnement gamma et application a la
Sources Compton de rayonnement gamma et application a la détection de résonances nucléaires. Félicie Albert Lawrence Livermore National Laboratory, USA Abstract : L’excitation d’un noyau atomique par résonance nucléaire produit une signature unique pour chaque isotope, ce qui permet de nombreuses applications, notamment pour la détection de matériaux nucléaires illicites. Chaque isotope possède ses propres lignes de résonance nucléaire, mais celles-ci sont très étroites (!E/E=0.001) et situées dans le domaine spectral des rayons gamma (MeV). Pour pouvoir les détecter avec fiabilité et efficacité, il faut donc une source de rayonnement gamma qui soit a la fois étroite spectralement et a haut flux. Dans ce contexte, la production de rayonnement X et gamma par diffusion Compton de photons laser par un faisceau d’électrons relativistes permet la réalisation d’une telle source. Ce séminaire présentera la conception, la réalisation, et la caractérisation expérimentale et théorique d’une telle source. Le séminaire présentera brièvement les résultats obtenus sur T-REX, une source de rayonnement gamma produite par l’interaction d’un faisceau laser intense (150 mJ, 10 ps) avec un paquet d’électrons relativistes (120 MeV, 10 ps, 0.5 nC) accélérés par un accélérateur linéaire. Cette source est accordable (0.2 MeV-0.9 MeV) et brillante (1.5x1015 photons/mm2/mrad2/s/0.1%BW). Ces propriétés nous ont permis de faire une première expérience d’application lors de laquelle nous avons détecté, par deux méthodes différentes, la ligne de résonance nucléaire du lithium 7 (0.478 MeV) dans un échantillon d’hydrure de lithium (LiH). Suite aux expériences réalisées sur T-REX, le LLNL construit actuellement une source gamma qui produira des photons par diffusion Compton jusqu'à 2.2 MeV. Le design et la modélisation théorique de cette source seront présentés en détail. De nombreux modèles, incluant la description des effets non linéaires et prenant en compte les profils du faisceau d’électrons ont étés développés.