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**Zoom sur l’actualité 2018

Mercredi 11 juillet, soutenance de thèse intitulée : Amélioration de la mesure de l'activité de dosimètres émetteurs de rayons X irradiés en réacteur nucléaire

Jonathan Riffaud soutiendra, le 11 juillet prochain, sa thèse, intitulée : « Amélioration de la mesure de l'activité de dosimètres émetteurs de rayons X irradiés en réacteur nucléaire ».

Résumé : La dosimétrie en réacteur permet de déterminer la fluence neutronique reçue pendant une irradiation et d’en caractériser le spectre (distribution énergétique des neutrons). Cette technique s’appuie sur la mesure de l’activité de dosimètres irradiés, constitués de métaux purs ou d’alliages. La mesure d’activité de ces échantillons est réalisée par spectrométrie gamma et X sur des rayonnements de faibles énergies (< 100 keV) et s’appuie actuellement sur un dosimètre étalon adapté et validé spécifiquement pour les conditions de mesure. Le but de la thèse est de s’affranchir de cette étape et de pouvoir mesurer directement l’activité des dosimètres. L’étude a concerné spécifiquement les dosimètres en niobium et en rhodium qui sont utilisés pour caractériser la signature des neutrons d’énergie autour de 1 MeV. Ils sont respectivement activés en 93mNb et 103mRh. Ces deux radionucléides se désintègrent par une transition gamma en émettant principalement des photons XK d’énergie autour de 20 keV, sur lesquels s’appuie la mesure d’activité en spectrométrie. Or, du fait de leur faible énergie, ces rayonnements présentent de nombreuses difficultés pour être analysés avec précision. Les différents paramètres nécessaires à la quantification de l’activité des dosimètres, avec une incertitude relative de l’ordre de 2 %, ont été étudiés en détails. Les travaux ont d’abord porté sur l’étalonnage en rendement des détecteurs au germanium hyper-pur (GeHP) dans la gamme d’énergie comprise entre 11 keV et 150 keV. Ceci constitue une étape cruciale dans la détermination de l’activité et s’avère délicate dans la gamme d’énergie considérée. L’approche expérimentale, utilisant des sources ponctuelles étalons, a été couplée à des modélisations semi-empiriques et à des simulations des interactions rayonnements-matière par des méthodes Monte Carlo (PENELOPE et GEANT4). Ces dernières ont permis d’approfondir l’étude du phénomène de diffusion des photons en basse énergie, aux alentours de 20 keV, qui interfère avec les pics d’absorption totale dans les spectres et perturbe leur analyse. Dans un second temps, les simulations de Monte Carlo ont également été utilisées pour établir les facteurs de corrections nécessaires à la mesure des dosimètres : auto-absorption du rayonnement dans le matériau et changement de géométrie entre les conditions d’étalonnage (source ponctuelle) et les conditions de mesure (échantillon métallique massif). Le phénomène de fluorescence lié à la présence d’impuretés (dans le matériau du dosimètre ou créées lors de l’irradiation en réacteur) a été étudié et les facteurs de corrections à appliquer pour en tenir compte ont été établis. Les données du schéma de désintégration, en particulier les intensités d'émission des rayons X, sont les principales composantes de l'incertitude sur la valeur d'activité des dosimètres. Les intensités d'émission X font rarement l'objet de mesures expérimentales, le plus souvent, leurs valeurs découlent du schéma de désintégration et des données fondamentales nucléaires et atomiques de l'élément tels les coefficients de conversion interne et le rendement de fluorescence. Plusieurs expériences ont été menées pour fournir de nouvelles données expérimentales. Les coefficients d’atténuation massique et les rendements de fluorescence K du niobium et du rhodium ont été déterminés en utilisant un rayonnement photonique monochromatique sur le synchrotron SOLEIL. Les intensités d’émission du 103mRh ont été mesurées suivant deux approches, l’une à partir de rhodium activé au réacteur ISIS et l’autre à partir d’une solution de palladium-103. Toutes ces nouvelles valeurs sont comparées aux données publiées et le schéma de désintégration du 103mRh est discuté.

Date de la soutenance : Mercredi 11 juillet 2018

Conférence sur l’unité de mesure « la candela » le 7 juin à Paris

Tandis que l’année 2018 sera marquée par la redéfinition du Système international d’unités (SI) le LNE vous invite, le 7 juin 2018 à Paris, à la conférence grand public « la candela, une touche d’humain dans les unités de mesure ».

Pour cette deuxième conférence des jeudis de la mesure, nous vous invitons à (re)découvrir l’unité de mesure de l’intensité lumineuse : la candela. Une unité définie à la fois en référence aux caractéristiques physiques de la lumière, mais aussi aux caractéristiques physiologiques du système visuel humain.

En savoir plus sur la conférence sur la candela

Informations pratiques :
Jeudi 7 juin de 18 h 30 à 20 h 00
LNE - 1, rue Gaston Boissier - Paris 15ème
Entrée libre dans la limite des places disponibles (pièce d’identité obligatoire)

Cette conférence s’inscrit dans le cadre du cycle de conférences « Les jeudis de la mesure » organisé par le LNE sur le thème « évolution des unités de mesure : une révolution ? » et consacré aux sept unités de base du Système international d’unités.

Conférence « Le mètre, l'aventure continue... » le 17 mai à Paris

Tandis que l’année 2018 sera marquée par la redéfinition du Système international d’unités (SI) le LNE vous invite, le 17 mai 2018 à Paris, à une conférence grand public dédiée au mètre.

Chercheur au sein du Laboratoire commun de métrologie LNE-LCM/Cnam, Marc HIMBERT, animera cette première conférence intitulée « Le mètre, l'aventure continue... » afin de vous faire (re)découvrir l’histoire et la définition de cette unité, ainsi que la place qu’elle occupe dans notre quotidien.

En savoir plus sur la conférence sur le mètre

Informations pratiques :
Jeudi 17 mai de 18 h 30 à 20 h 00
LNE - 1, rue Gaston Boissier - Paris 15ème
Entrée libre dans la limite des places disponibles (pièce d’identité obligatoire)

Cette conférence s’inscrit dans le cadre du cycle de conférences « Les jeudis de la mesure » organisé par le LNE sur le thème « évolution des unités de mesure : une révolution ? » et consacré aux sept unités de base du Système international d’unités.

Rapport recherche 2017 du LNE, une année d’excellence scientifique

Tandis que se profile la prochaine Conférence générale des poids et mesures, le LNE a pleinement assuré sa mission de pilote de la métrologie française dans le cadre des remarquables travaux menés par les laboratoires du RNMF pour la redéfinition du Système international d’unités (SI). Impliqués dans la redéfinition de trois des sept unités de base, les chercheurs du LNE se sont notamment illustrés cette année sur la détermination de la constante de Boltzmann (afin de définir le kelvin) et de la constante de Planck (pour définir le kilogramme).

Le prix LNE de la recherche 2017 a également été l’occasion de mettre en lumière les exceptionnels résultats de trois chercheurs du laboratoire LNE-SYRTE sur le temps-fréquence qui contribuent de façon majeure à la réalisation de la seconde et à sa dissémination sur le plan international.

Consultez le rapport recherche LNE 2017

Mardi 23 janvier, soutenance de thèse portant sur les jonctions tunnel à base d'hétérostructures à semi-conducteurs III-V pour les cellules solaires multi-jonction

Kévin LOUARN présentera sa thèse de doctorat intitulée « Etude et réalisation de jonctions tunnel à base d'hétérostructures à semi-conducteurs III-V pour les cellules solaires multi-jonction à très haut rendement» le mardi 23 janvier 2018 au LAAS à Toulouse.

Résumé : L’architecture des cellules solaires multi-jonction permet d’obtenir des records de rendement de conversion photovoltaïque, pouvant aller jusqu’à 46%. Leurs sous-cellules sont chacune conçues pour absorber une partie bien définie et complémentaire du spectre solaire, et sont connectées en série par des jonctions tunnel. La fabrication de cellules solaires tandem InGaP/GaAs d’énergies de bande interdite (« band gap ») 1,87 eV/1,42 eV accordées en maille sur substrat GaAs est bien maîtrisée, et de très hauts rendements peuvent être obtenus en ajoutant une ou deux sous-cellules de plus petit « gap » (1 eV et 0,7eV). Pour cela, les matériaux « petits gaps » fabriqués par Epitaxie par Jets Moléculaires (EJM) doivent être développés ainsi que des jonctions tunnel présentant une faible résistivité électrique, une haute transparence optique et de bonnes propriétés structurales. La croissance EJM et la modélisation de jonctions tunnel GaAs nous a permis d’identifier le mécanisme d’effet tunnel interbande plutôt que le mécanisme d’effet tunnel assisté par les défauts comme mécanisme dominant du transport dans ces structures. Nous avons exploité l’hétérostructure de type II fondée sur le système GaAsSb/InGaAs pour favoriser ce mécanisme d’effet tunnel interbande, et donc obtenir des jonctions tunnel de très faible résistivité tout en limitant la dégradation des propriétés optiques et structurales des composants inhérente à l’utilisation de matériaux « petits gaps » et désaccordés en maille GaAsSb et InGaAs. De plus, nous avons conçu une structure innovante d’hétérojonction tunnel de type II AlGaInAs/AlGaAsSb sous la forme de tampon graduel pour l’incorporation d’une sous-cellule métamorphique à 1 eV. Plusieurs candidats pour le matériau absorbeur à 1 eV à base de nitrure dilué InGaAsN(Bi) ont alors été développés et caractérisés, le contrôle de l’accord de maille étant assuré par un suivi en temps réel de la courbure de l’échantillon pendant la croissance EJM. Des premières cellules solaires III-V à base de GaAs, de nitrure dilué à 1 eV et de GaInAs métamorphique ont été fabriquées afin de valider les architectures développées de jonctions tunnel. Ce travail a permis de démontrer le potentiel de l’hétérostructure de type II GaAsSb/InGaAs pour répondre aux principaux défis de conception et de fabrication des cellules solaires multi-jonction sur substrat GaAs, que ce soit au niveau de la jonction tunnel ou au niveau de l’incorporation des sous-cellules de gap 1 eV.

Date et lieu de la soutenance : Mardi 23 janvier 2018, au LAAS, 7 Avenue du Colonel Roche, 31400 Toulouse.

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