Résumés des thèses 2003
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Simulation de la calibration des détecteurs par méthodes Monte Carlo
par : M. Pierre
Directeur : Dr. B.J. Lewis et Dr. L.G.I. Bennett
Résumé
En tant que participant avec la National Aeronautic and Space Administration (NASA) à la mission Atmospheric Ionizing Radiation (AIR) le Collège militaire royal du Canada fut impliqué dans l'évaluation de la radiation cosmique à haute altitude utilisant des détecteurs à bulles fabriqués par Bubble Technology Industries. Afin de calibrer ces détecteurs pour un champ de neutrons à haute altitude un logiciel de transport basé sur la méthode Monte Carlo (MCBD) fut développé de façon indépendante pour simuler la réponse des détecteurs à bulle à une fluence neutronique R d'énergie allant de 100 keV à 150 MeV. La simulation des interactions entre les neutrons et un détecteur fut décrite par la théorie de transport, pour évaluer la perte d'énergie. L'équation de transport a été solutionnée par le développement d'un traitement Monte Carlo indépendant qui suit les neutrons à travers un détecteur. Le traitement Monte Carlo fut implémenté dans le programme orienté objet MCBD. L'énergie subséquente de recul des ions dans le fluide surchauffé fut enregistrée et R calculée en comptant le nombre d'ions ayant suffisamment d'énergie, déterminée comme étant au moins 0.028 MeV.
Afin de vérifier le logiciel MCBD, des calcules de transport furent effectués et comparé avec MCNP version 4B. Les deux approches MCBD et MCNP sont en bon accord. La R prédite par MCBD se compare aussi très bien avec les résultats expérimentaux obtenus antérieurement en utilisant des détecteurs dans des faisceaux uni-directionnels et mono-énergétiques d'accélérateur. La R prédite par MCBD fut utilisée avec un spectre de neutron collecté à l'altitude de vol des avions commerciaux (Goldhagen) afin de calculer une nouvelle réponse d'équivalent de dose RH pour les détecteur à bulle. La nouvelle RH est en bon accord avec une évaluation expérimentale faite auparavant, validant ainsi MCBD
En particulier, la réponse à une fluence neutronique R a été utilisée afin de prédire la réponse d'équivalent de dose RH pour les expériences conduites à haute altitude durant la mission Atmospheric Ionizing Radiation (AIR). L'équivalent de dose due aux neutrons lors des vols scientifiques fut évalué à partir de la nouvelle réponse d'équivalent de dose. Une comparaison avec une analyse antérieure (i.e. à partir d'une ancienne réponse d'équivalent de dose) a révélé une différence de moins de 20%. Bien qu'une comparaison directe des résultats obtenus à partir d'autres détecteurs Durant la mission AIR ne fut pas possible, la tendance des détecteurs à bulles est en accord avec les autres détecteurs.
