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Moniteurs Faisceaux


L’équipe des « Applications Médicales et Industrielles" développe des moniteurs de faisceau pour les expériences de radiobiologie et les centres de traitement.
L’utilisation de faisceaux fins et balayés est de plus en plus fréquente en protonthérapie. Elle consiste à délivrer la dose en balayant la tumeur avec plusieurs faisceaux de faibles diamètres. Chaque point correspond à une localisation, à une énergie et à une fluence données. Le principal avantage par rapport à une distribution passive de la dose, qui utilise des dégradeurs et des bolus afin de se conformer à la géométrie de la tumeur, est que moins de particules secondaires (principalement des neutrons) sont produites car il y a moins de matière interposée dans le faisceau. Le prix à payer est que le pilotage du faisceau est plus complexe. Les corrélations entre la fluence du faisceau, son énergie et sa localisation doivent être contrôlés avec précision tout au long de l’irradiation. Le moniteur doit être aussi transparent que possible afin de minimiser d’éventuelles perturbations sur le faisceau (étalement angulaire, atténuation de l’intensité, diminution de l’énergie). Le moniteur faisceau IC2/3 réalisé dans le cadre d’une collaboration avec le société Ion Beam Applications (IBA) équipe maintenant les têtes d’irradiation des centres de traitements de protonthérapie construits par IBA.
Afin de minimiser le temps d’irradiation au cours des traitements de protonthérapie la tendance est d’augmenter l’intensité du faisceau de protons. En collaboration avec IBA, de nouvelles études ont été lancées pour adapter le moniteur IC2/3 pour des intensités allant jusqu’à 107 ions par seconde. Cette étude a fait l’objet de la thèse de doctorat de G.Boissonnat.
Un moniteur de faisceau pour les expériences de radiobiologie au GANIL a également été développé dans le cadre de cette thèse. Il a été testé au GANIL en septembre 2013 dans le cadre de la collaboration FRANCE-HADRON. Ce moniteur de faisceau appelé DOSION III est une adaptation du moniteur de faisceau IC2/3 pour des faisceaux du GANIL.