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Développement et caractérisation dun nouvel
instrument dédié à lautoradiographie ß

• J. Samaratia, G. Charpaka, P. Coulona, M.
  Leguayb, P. Lerayb, S. Luponeb, L. Luquinb, V.
  Metivierb, M. Meynadiera, E. Morteaub,
• D. Thersb

aBiospace Mesures, 10 rue Mercoeur, 75011
PARIS bSubatech, UMR Université de Nantes, Ecole
des Mines de Nantes, IN2P3/CNRS, 44307 NANTES
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Plan

• Lautoradiographie ß
• Les techniques existantes
• Le PIM ß-Imager
• Principe de détection
• Lélectronique dacquisition
• Le  trigger 
• Résultats obtenus en 3H et en 14C
• Conclusion

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LAUTORADIOGRAPHIE ß

• Technique dimagerie qui permet la localisation
  de la distribution dun élément marqué à laide
  dun isotope (ex. 3H, 14C..) dans des coupes
  tissulaires.

Coupe de rein marqué au 3H
Coupe de rat marqué au 3H
(avec la permission de Biospace Mesures)
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Techniques actuelles

• Films ou émulsions photographiques
• avantages simplicité, faible coût, excellente
  résolution spatiale (20µm).
• inconvénients faible sensibilité (pour des
  émetteurs de faible énergie) gt temps
  dexposition long (plusieurs mois), réponse non
  linéaire et saturation.

• Ecrans phosphores
• avantages réponse linéaire, sensibilité bcp plus
  élevée que le film (réduction du temps
  dexposition), résolution spatiale (lt 200µm).
• Inconvénients saturation, impossibilité de
  détecter du 3H avec les plaques usuelles.

• Détecteurs gazeux (mode PPAC)
• avantages linéarité quasi parfaite, très grande
  sensibilité , résolution spatiale (lt 200µm),
  détection du 3H possible.
• Inconvénients nécessite un dispositif lourd
  (système gaz, HT)

Détecteurs gazeux image en ligne - le
rendre plus facile dutilisation
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Principe de détection PIM(Parallel Ionisation
Multiplier)
Source ß
Cathode
Espaceur 300 µm
Etage damplification E 20kV/cm sur 300 ?m
Microgrille
Particule ß incidente
Etage de diffusion E 4kV/cm sur 4 mm
Ne/10 iC4H10
Pads (750?750µm2)
Plan danode
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Description du détecteur
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Mécanique du détecteur

• Microgrille Ni
• Caractéristiques pas de 50 µm, ø trou de 39 µm,
  largeur du barreau 11 µm et épaisseur de la
  grille 6 µm.

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Plancher de lecture

• Caractéristiques 102400 pixels (320320) de 750
  µm de côté
• Multiplexage géométrique du plancher 2 pistes
  par ligne de pads et 1 pad sur 4 connecté à la
  même piste pour limiter le nombre de voies
  délectronique

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Plancher de lecture(connectique (vias) entre les
pads et les pistes)
Profondeur 142 µm
Profondeur 58 µm
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Electronique de lecture

• Lecture des pistes par 20 cartes GASSIPLEX gt
  1280 voies délectronique pour lire les données
  de 102400 pixels !!

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Electronique dacquisition

• La chaîne électronique qui permet denregistrer
  linformation reçue par les pads qui sera écrite
  sur le disque dun PC.
• Traitement de linformation 1.2 µs après lentrée
  dune particule dans le volume gazeux (cf
  trigger).
• Electronique détermine le temps mort de
  lacquisition.
• Possibilité denregistrer jusquà 10000 évts./s.

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Le  trigger 

• Détermine le temps darrivée de chaque particule
  ß dans le détecteur.
• Difficulté grande surface gt bruit important gt
  développement dune électronique spécifique
  dédiée.

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Electronique trigger

• 0.5µs en X
• 200 mV en Y.

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Résultats avec une source de 14C

• Eamplification 21.7 kV/cm
  
  
  Edérive 4 kV/cm
• efficacité de reconstruction 50
• résolution 60 mm (FWHM)

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Résultats avec une source de 3H

• Eamplification21.7 kV/cm
  
  
  Edérive4 kV/cm
• efficacité de reconstruction 75
• résolution 50 mm (FWHM)

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Conclusion

• Résultats encourageants obtenus sur une lame gt
  optimisation.
• Passage à une grande surface gt plusieurs lames
  en conservant une résolution lt 100 µm (FWHM) avec
  une efficacité ? 50 en 14C et ? 70 en 3H.