Etude par simulation Monte Carlo de l’optimisation de la dose absorbée dans une radiothérapie « Study by Monte Carlo simulation of the absorbed dose optimization in radiotherapy » / OUAR Mohammed 

Public ISBD Titre : Etude par simulation Monte Carlo de l’optimisation de la dose absorbée dans une radiothérapie « Study by Monte Carlo simulation of the absorbed dose optimization in radiotherapy » Type de document : texte imprimé Auteurs : OUAR Mohammed, Auteur Année de publication : 2022-2023 Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Physique et technologies des rayonnements Mots-clés : Monte Carlo simulation, proton therapy, bio-nanoparticles, rotary accelerator Simulation de Monte Carlo, protonthérapie, bio-nanoparticules, accélérateur rotatif. Résumé : Actuellement, de nombreux chercheurs concentrent leurs travaux sur les effets des bio-nanoparticules à l'intérieur de la tumeur pendant la protonthérapie. En effet, ces bio-nanoparticules augmentent la dose absorbée surtout si elles ont été déposées dans la zone du pic de Bragg. L'objectif principal de cette étude est de présenter une nouvelle technique qui améliore et facilite le protocole clinique en protonthérapie des tumeurs cérébrales en ajoutant des nanoparticules à la tumeur et en utilisant un accélérateur rotatif à haute énergie (200 MeV). En utilisant le code Monte Carlo Geant4, nous avons simulé une protonthérapie d'une tumeur située au centre d'une tête humaine contenant des bio-nanoparticules. L'énergie du faisceau de protons a été choisie suffisamment importante pour éviter d'avoir le pic de Bragg au niveau de la tête. Les résultats ont révélé une optimisation de l'énergie déposée au niveau de la tumeur, alors que l'énergie déposée au niveau des tissus sains était moindre par rapport à une protonthérapie ordinaire. Ils ont également montré que le platine est la bio-nanoparticule la plus efficace utilisée dans ce travail. L'ajout de bio-nanoparticules aux tumeurs et l'utilisation d'un accélérateur rotatif à haute énergie (200 MeV) améliorent et facilitent la protonthérapie. Cette nouvelle technique permet de modifier l'angle de direction du faisceau de protons indépendamment de la position de la tumeur, ce qui la rend efficace contre les tumeurs mobiles et préserve les tissus sains. En outre, la dose déposée dans la tumeur peut être augmentée simplement en faisant pivoter la tête de l'accélérateur autour de l'organe. Background: Currently, many researchers focus their work on the effects of bio-nanoparticles inside the tumor during proton therapy. Indeed, these bio-nanoparticles enhance the absorbed dose especially if they have been settled at the Bragg peak zone. The main objective of this study is to present a novel technique that improves and facilitates the clinical protocol in proton therapy of brain tumors by adding nanoparticles to the tumor and using a rotary accelerator with high energy (200 MeV). Materials and methods: With the use of the Monte Carlo Geant4 code, we simulated a proton therapy of a tumor located in the center of a human head containing bio-nanoparticles. The proton beam energy was chosen large enough to avoid having Bragg's peak at head level. Results: The results revealed that there was an optimization in the deposited energy at the tumor, at the same time the deposited energy at healthy tissue was less compared to ordinary proton therapy. It also showed that the platinum is the most effective bio-nanoparticles used in this work. Conclusion: The addition of bio-nanoparticles to tumors and the use of a high-energy (200 MeV) rotary accelerator improve and facilitate proton therapy. This new technique allows the direction angle of the proton beam to be changed regardless of the position of the tumor, making it effective against moving tumors and preserving healthy tissue. In addition, the dose deposited in the tumor can be increased just by pivoting the head of the accelerator around the organ. Directeur de thèse : BELKAID Mohammed Noureddine Etude par simulation Monte Carlo de l’optimisation de la dose absorbée dans une radiothérapie « Study by Monte Carlo simulation of the absorbed dose optimization in radiotherapy » [texte imprimé] / OUAR Mohammed, Auteur . - 2022-2023 . -  + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Physique et technologies des rayonnements Mots-clés : Monte Carlo simulation, proton therapy, bio-nanoparticles, rotary accelerator Simulation de Monte Carlo, protonthérapie, bio-nanoparticules, accélérateur rotatif. Résumé : Actuellement, de nombreux chercheurs concentrent leurs travaux sur les effets des bio-nanoparticules à l'intérieur de la tumeur pendant la protonthérapie. En effet, ces bio-nanoparticules augmentent la dose absorbée surtout si elles ont été déposées dans la zone du pic de Bragg. L'objectif principal de cette étude est de présenter une nouvelle technique qui améliore et facilite le protocole clinique en protonthérapie des tumeurs cérébrales en ajoutant des nanoparticules à la tumeur et en utilisant un accélérateur rotatif à haute énergie (200 MeV). En utilisant le code Monte Carlo Geant4, nous avons simulé une protonthérapie d'une tumeur située au centre d'une tête humaine contenant des bio-nanoparticules. L'énergie du faisceau de protons a été choisie suffisamment importante pour éviter d'avoir le pic de Bragg au niveau de la tête. Les résultats ont révélé une optimisation de l'énergie déposée au niveau de la tumeur, alors que l'énergie déposée au niveau des tissus sains était moindre par rapport à une protonthérapie ordinaire. Ils ont également montré que le platine est la bio-nanoparticule la plus efficace utilisée dans ce travail. L'ajout de bio-nanoparticules aux tumeurs et l'utilisation d'un accélérateur rotatif à haute énergie (200 MeV) améliorent et facilitent la protonthérapie. Cette nouvelle technique permet de modifier l'angle de direction du faisceau de protons indépendamment de la position de la tumeur, ce qui la rend efficace contre les tumeurs mobiles et préserve les tissus sains. En outre, la dose déposée dans la tumeur peut être augmentée simplement en faisant pivoter la tête de l'accélérateur autour de l'organe. Background: Currently, many researchers focus their work on the effects of bio-nanoparticles inside the tumor during proton therapy. Indeed, these bio-nanoparticles enhance the absorbed dose especially if they have been settled at the Bragg peak zone. The main objective of this study is to present a novel technique that improves and facilitates the clinical protocol in proton therapy of brain tumors by adding nanoparticles to the tumor and using a rotary accelerator with high energy (200 MeV). Materials and methods: With the use of the Monte Carlo Geant4 code, we simulated a proton therapy of a tumor located in the center of a human head containing bio-nanoparticles. The proton beam energy was chosen large enough to avoid having Bragg's peak at head level. Results: The results revealed that there was an optimization in the deposited energy at the tumor, at the same time the deposited energy at healthy tissue was less compared to ordinary proton therapy. It also showed that the platinum is the most effective bio-nanoparticles used in this work. Conclusion: The addition of bio-nanoparticles to tumors and the use of a high-energy (200 MeV) rotary accelerator improve and facilitate proton therapy. This new technique allows the direction angle of the proton beam to be changed regardless of the position of the tumor, making it effective against moving tumors and preserving healthy tissue. In addition, the dose deposited in the tumor can be increased just by pivoting the head of the accelerator around the organ. Directeur de thèse : BELKAID Mohammed Noureddine

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9031	02-05-970	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Thèse de Doctorat	Exclu du prêt

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Étude des propriétés physiques des matériaux à base de sélénium pour la détection des rayonnements / MALKI Radia 

Public ISBD Titre : Étude des propriétés physiques des matériaux à base de sélénium pour la détection des rayonnements Type de document : texte imprimé Auteurs : MALKI Radia, Auteur Année de publication : 2022-2023 Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Physique et technologies des rayonnements Mots-clés : Sélénium, CdSexTe1-x, ZnSexTe1-x, semi-conducteur, DFT, FP-LAPW, wien2k, Geant4, performance, rayons X. Selenium, CdSexTe1-x, ZnSexTe1-x, semiconductor detectors, DFT, FPLAPW, wien2k, Geant4, performance, gamma-rays Résumé : Notre travail consiste à étudier les différentes propriétés physiques et les performances des matériaux à base de sélénium, qui sont de nos jours sollicités par la communauté des chercheurs grâce à leurs propriétés leurs permettant d'être de bons candidats dans plusieurs applications.Pour cela, nous avons utilisé la méthode « FP-LAPW »implémentée dans le code « Wien2k » pour l’étude des propriétés physiques et la méthode Monte Carlo via le code « Geant4» afin devérifier leurs performances dans l’objectif de trouver une corrélation entre les deux axes autant que détecteurs de rayonnements. L’énergie d’échange et de corrélation a été traité avec plusieurs approches afin d’avoir plus de précision dans les calculs. Les propriétés structurales tel que le paramètre de maille et le module de compressibilité, les structures de bandes, les énergies de gaps déterminées par notre travail sont en bon accord avec les travaux expérimentaux et théoriques existant dans la littérature. Les performances de détection de ces détecteurs a savoir : l’efficacité absolue, l’efficacité intrinsèque, l’efficacité du photopeak et l’énergie de résolution sont examinées dans l’intervalle d’énergie allant de 511 keV a 13332.5 keV. In the present work, the structural and electronic properties of semiconductor alloys based on selenium, namely CdSexTe1-x and ZnSexTe1-x, at various concentrations of Se (x =0; 0:25; 0:5; 0:75 and 1) in zincblende phase, are investigated using the full potential-linearized augmented plane wave (FP-LAPW) based on the density functional theory (DFT) implemented in the Wien2k code. The exchange-correlation potential for structural properties was calculated by several approaches, such as: the standard local density approximation (LDA), the generalized gradient approximation (GGA-PBE), (PBE-sol) and (GGA-WC) which are improved forms of the most popular Perdew–Burke–Ernzerhof (PBE), while for electronic properties, in addition to (GGA- PBE) correction; the modified Becke–Johnson (mBJ) scheme was also applied. The calculated lattice parameters, the bulk modulus, the electronic band structures and the energy gaps of the investigated ternary alloys show good agreement when compared with reports and some available data. On the other hand, the performances of this alloy were investigated using the Monte Carlo method via the GEANT4 code. Absolute, intrinsic, photopeak detection efficiencies and energy resolution of these alloys as semiconductor detectors are examined in the energy range from 511 keV to 1332.5 keV. Results are in a good agreement with the available theoretical and experimental data. The obtained results might be of great practical use to large community of the material crystal investigators and alloy designers. Directeur de thèse : TEBBOUNE Abdelghani Étude des propriétés physiques des matériaux à base de sélénium pour la détection des rayonnements [texte imprimé] / MALKI Radia, Auteur . - 2022-2023 . -  + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Physique et technologies des rayonnements Mots-clés : Sélénium, CdSexTe1-x, ZnSexTe1-x, semi-conducteur, DFT, FP-LAPW, wien2k, Geant4, performance, rayons X. Selenium, CdSexTe1-x, ZnSexTe1-x, semiconductor detectors, DFT, FPLAPW, wien2k, Geant4, performance, gamma-rays Résumé : Notre travail consiste à étudier les différentes propriétés physiques et les performances des matériaux à base de sélénium, qui sont de nos jours sollicités par la communauté des chercheurs grâce à leurs propriétés leurs permettant d'être de bons candidats dans plusieurs applications.Pour cela, nous avons utilisé la méthode « FP-LAPW »implémentée dans le code « Wien2k » pour l’étude des propriétés physiques et la méthode Monte Carlo via le code « Geant4» afin devérifier leurs performances dans l’objectif de trouver une corrélation entre les deux axes autant que détecteurs de rayonnements. L’énergie d’échange et de corrélation a été traité avec plusieurs approches afin d’avoir plus de précision dans les calculs. Les propriétés structurales tel que le paramètre de maille et le module de compressibilité, les structures de bandes, les énergies de gaps déterminées par notre travail sont en bon accord avec les travaux expérimentaux et théoriques existant dans la littérature. Les performances de détection de ces détecteurs a savoir : l’efficacité absolue, l’efficacité intrinsèque, l’efficacité du photopeak et l’énergie de résolution sont examinées dans l’intervalle d’énergie allant de 511 keV a 13332.5 keV. In the present work, the structural and electronic properties of semiconductor alloys based on selenium, namely CdSexTe1-x and ZnSexTe1-x, at various concentrations of Se (x =0; 0:25; 0:5; 0:75 and 1) in zincblende phase, are investigated using the full potential-linearized augmented plane wave (FP-LAPW) based on the density functional theory (DFT) implemented in the Wien2k code. The exchange-correlation potential for structural properties was calculated by several approaches, such as: the standard local density approximation (LDA), the generalized gradient approximation (GGA-PBE), (PBE-sol) and (GGA-WC) which are improved forms of the most popular Perdew–Burke–Ernzerhof (PBE), while for electronic properties, in addition to (GGA- PBE) correction; the modified Becke–Johnson (mBJ) scheme was also applied. The calculated lattice parameters, the bulk modulus, the electronic band structures and the energy gaps of the investigated ternary alloys show good agreement when compared with reports and some available data. On the other hand, the performances of this alloy were investigated using the Monte Carlo method via the GEANT4 code. Absolute, intrinsic, photopeak detection efficiencies and energy resolution of these alloys as semiconductor detectors are examined in the energy range from 511 keV to 1332.5 keV. Results are in a good agreement with the available theoretical and experimental data. The obtained results might be of great practical use to large community of the material crystal investigators and alloy designers. Directeur de thèse : TEBBOUNE Abdelghani

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9083	02-05-980	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Thèse de Doctorat	Exclu du prêt

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Modélisation Ab initio des propriétés structurales, électroniques et optiques des détecteurs à semi-conducteur .“Ab initio modeling of structural, electronic and optical properties of semiconductor detectors.” / TEDJINI Mohammed Hocine 

Public ISBD Titre : Modélisation Ab initio des propriétés structurales, électroniques et optiques des détecteurs à semi-conducteur .“Ab initio modeling of structural, electronic and optical properties of semiconductor detectors.” Type de document : document électronique Auteurs : TEDJINI Mohammed Hocine, Auteur Année de publication : 2020-2021 Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Physique et technologies des rayonnements Mots-clés : Semiconductor detectors, Cd1-xZnxTe alloy, Cd1-xMnxTe alloy, ab initio, DFT, FP-LAPW, electronic structure, optical properties, efficiency, Geant4, Gamma-ray. كاشف أشباه الموصلات ، سبيكة TexZnx-1Cd ، سبيكة Te xMnx-1Cd ، ab initio ، DFT ، LAPW-FP ، هيكل إلكتروني ، خصائص بصرية ، كفاءة ، Geant4 ، أشعة جاما. Résumé : In this present work, the structural and electronic properties of Cd1–xZnxTe and Cd1–xMnxTe compound semiconductors are investigated by using the first-principles pseudopotential plane-wave method based on the density functional theory (DFT). The generalized gradient approximation (GGA) and the local density approximation (LDA) are being used. The calculated lattice parameters, the bulk modulus and the electronic band structures of different alloys are found to be in good agreement with the literature data. Also, we explored electronic, optical, and dielectric properties of Cd1-xZnxTe alloy are reported using the full-potential linearized augmented plane-wave (FP-LAPW) method based on DFT, within GGA, LDA approximations, and Tran–Blaha-modified Becke–Johnson (TB-mBJ) exchange potential. Energy gaps, dielectric function, refractive index, static dielectric constant, and the reflection coefficient have been determined and their variation as a function of zinc concentration has been analyzed and discussed. All studied parameters are found to vary nonlinearly with Zn concentration ongoing from CdTe (x = 0) to ZnTe (x = 5)3 The direct Γ- Γ, W-W, L-L and indirect Γ- W and Γ- L bands gaps are determined. The results will be of practical use to the community of crystal growers, semiconductor applications, and new alloys designers. Absolute, photopeak and intrinsic detection efficiencies, in the 511-1332.5 KeV gamma-ray energy range, are investigated using a stochastic approach, that is the Monte Carlo method as implemented in the Geant4 code. The calculated parameters are analyzed in the light of the available data. The main objective of this study is to model and simulate various physical properties of potential radiation semiconductor detectors based on ab initio calculation. في هذا العمل، تمت دراسة الخصائص الهيكلية والإلكترونية لأشباه الموصلات المركبة TexZnx –1 Cd و TexMnx –1 Cd باستخدام طريقة الموجة مستوية الكمون )شبه( ذات المبادئ الأولى بناءً على نظرية الكثافة الوظيفية ) DFT (. يتم استخدام تقريب التدرج المعمم ) GGA ( و تقريب الكثافة المحلية ) LDA (. تم العثور على معاملات الشبكة المحسوبة ومعامل الكتلة وهياكل النطاق الإلكترونية للسبائك المختلفة في توافق جيد مع بيانات الأدبيات. أيضًا ، اكتشفنا الخصائص الإلكترونية والضوئية والعازلة لسبائك TexZnx-1Cd التي تم الإبلاغ عنها باستخدام طريقة الموجة المستوية المعززة ذات الإمكانات الكاملة ) LAPW-FP ( استنادًا إلى DFT ، ضمن GGA ، وتقريب LDA ، وتعديل Tran-Blaha لإمكانية التبادل بين بيك وجونسون ) TB-mBJ .) قمنا بتحديد فجوات الطاقة، وظيفة العزل، معامل الانكسار، ثابت العزل الكهربائي ومعامل الانعكاس. تم تحليل ومناقشة تباينها كدالة لتركيز الزنك لسبائك -1CdTexZnx. تم العثور على جميع المعلمات المدروسة لتختلف بشكل غير خطي مع استمرار تركيز الزنك من ) CdTe (x = 0 إلى )ZnTe (x = 1 . قمنا بتحديد فجوات النطاقات المباشرة Γ- Γ و W-W و L-L وغير المباشرة Γ- W و Γ- L . هذه النتائج ذات فائدة عملية لمجتمع مزارعي الكريستال ، وتحديات أشباه الموصلات ، ومصممي السبائك الجدد. تم التحقيق في الكفاءات المطلقة ، وكفاءة الضوء ، والكشف الجوهري ، في نطاق طاقة أشعة غاما KeV 155 522331 ، باستخدام نهج عشوائي ، وهو طريقة - Monte Carlo كما هو مطبق في كود Geant4 . تم تحليل المعطيات المحسوبة على ضوء البيانات المتاحة. الهدف الأساسي من هذه الدراسة هو نمذجة ومحاكاة مختلف الخصائص الفيزيائية لكاشفات أشباه الموصلات الإشعاعية التي تستعمل في الفيزياء النووية عن طريق حسابات المباديء الأولى. Directeur de thèse : OUKEBDANE Abdelaziz Modélisation Ab initio des propriétés structurales, électroniques et optiques des détecteurs à semi-conducteur .“Ab initio modeling of structural, electronic and optical properties of semiconductor detectors.” [document électronique] / TEDJINI Mohammed Hocine, Auteur . - 2020-2021 . -  + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Physique et technologies des rayonnements Mots-clés : Semiconductor detectors, Cd1-xZnxTe alloy, Cd1-xMnxTe alloy, ab initio, DFT, FP-LAPW, electronic structure, optical properties, efficiency, Geant4, Gamma-ray. كاشف أشباه الموصلات ، سبيكة TexZnx-1Cd ، سبيكة Te xMnx-1Cd ، ab initio ، DFT ، LAPW-FP ، هيكل إلكتروني ، خصائص بصرية ، كفاءة ، Geant4 ، أشعة جاما. Résumé : In this present work, the structural and electronic properties of Cd1–xZnxTe and Cd1–xMnxTe compound semiconductors are investigated by using the first-principles pseudopotential plane-wave method based on the density functional theory (DFT). The generalized gradient approximation (GGA) and the local density approximation (LDA) are being used. The calculated lattice parameters, the bulk modulus and the electronic band structures of different alloys are found to be in good agreement with the literature data. Also, we explored electronic, optical, and dielectric properties of Cd1-xZnxTe alloy are reported using the full-potential linearized augmented plane-wave (FP-LAPW) method based on DFT, within GGA, LDA approximations, and Tran–Blaha-modified Becke–Johnson (TB-mBJ) exchange potential. Energy gaps, dielectric function, refractive index, static dielectric constant, and the reflection coefficient have been determined and their variation as a function of zinc concentration has been analyzed and discussed. All studied parameters are found to vary nonlinearly with Zn concentration ongoing from CdTe (x = 0) to ZnTe (x = 5)3 The direct Γ- Γ, W-W, L-L and indirect Γ- W and Γ- L bands gaps are determined. The results will be of practical use to the community of crystal growers, semiconductor applications, and new alloys designers. Absolute, photopeak and intrinsic detection efficiencies, in the 511-1332.5 KeV gamma-ray energy range, are investigated using a stochastic approach, that is the Monte Carlo method as implemented in the Geant4 code. The calculated parameters are analyzed in the light of the available data. The main objective of this study is to model and simulate various physical properties of potential radiation semiconductor detectors based on ab initio calculation. في هذا العمل، تمت دراسة الخصائص الهيكلية والإلكترونية لأشباه الموصلات المركبة TexZnx –1 Cd و TexMnx –1 Cd باستخدام طريقة الموجة مستوية الكمون )شبه( ذات المبادئ الأولى بناءً على نظرية الكثافة الوظيفية ) DFT (. يتم استخدام تقريب التدرج المعمم ) GGA ( و تقريب الكثافة المحلية ) LDA (. تم العثور على معاملات الشبكة المحسوبة ومعامل الكتلة وهياكل النطاق الإلكترونية للسبائك المختلفة في توافق جيد مع بيانات الأدبيات. أيضًا ، اكتشفنا الخصائص الإلكترونية والضوئية والعازلة لسبائك TexZnx-1Cd التي تم الإبلاغ عنها باستخدام طريقة الموجة المستوية المعززة ذات الإمكانات الكاملة ) LAPW-FP ( استنادًا إلى DFT ، ضمن GGA ، وتقريب LDA ، وتعديل Tran-Blaha لإمكانية التبادل بين بيك وجونسون ) TB-mBJ .) قمنا بتحديد فجوات الطاقة، وظيفة العزل، معامل الانكسار، ثابت العزل الكهربائي ومعامل الانعكاس. تم تحليل ومناقشة تباينها كدالة لتركيز الزنك لسبائك -1CdTexZnx. تم العثور على جميع المعلمات المدروسة لتختلف بشكل غير خطي مع استمرار تركيز الزنك من ) CdTe (x = 0 إلى )ZnTe (x = 1 . قمنا بتحديد فجوات النطاقات المباشرة Γ- Γ و W-W و L-L وغير المباشرة Γ- W و Γ- L . هذه النتائج ذات فائدة عملية لمجتمع مزارعي الكريستال ، وتحديات أشباه الموصلات ، ومصممي السبائك الجدد. تم التحقيق في الكفاءات المطلقة ، وكفاءة الضوء ، والكشف الجوهري ، في نطاق طاقة أشعة غاما KeV 155 522331 ، باستخدام نهج عشوائي ، وهو طريقة - Monte Carlo كما هو مطبق في كود Geant4 . تم تحليل المعطيات المحسوبة على ضوء البيانات المتاحة. الهدف الأساسي من هذه الدراسة هو نمذجة ومحاكاة مختلف الخصائص الفيزيائية لكاشفات أشباه الموصلات الإشعاعية التي تستعمل في الفيزياء النووية عن طريق حسابات المباديء الأولى. Directeur de thèse : OUKEBDANE Abdelaziz

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1837	02-05-938	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Thèse de Doctorat	Exclu du prêt

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Simulation Monté Carlo en imagerie mammographique et évaluation de la distribution de dose / BOUCHIKHI Billel Abdelaziz 

Public ISBD Titre : Simulation Monté Carlo en imagerie mammographique et évaluation de la distribution de dose Type de document : texte imprimé Auteurs : BOUCHIKHI Billel Abdelaziz, Auteur Année de publication : 2023-2024 Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Physique et technologies des rayonnements Mots-clés : Mammographie, simulation Monte-Carlo GATE, dose à la surface d'entrée, dose glandulaire moyenne. Mammography, Monte-Carlo GATE simulation, entrance surface dose, mean glandular dose. Résumé : L'évaluation dosimétrique en mammographie est un processus important pour estimer la dose de rayonnement reçue par les patients lors d'un examen de mammographie. Cette dernière, dépend d'un certain nombre de facteurs, notamment le type de système de mammographie utilisé, la taille de la poitrine du patient, l'épaisseur et la densité du tissu mammaire, ainsi que la technique d'imagerie utilisée. Dans ce contexte, une étude a été développée pour l'évaluation dosimétrique en mammographie, plus exactement l’estimation de la dose à la surface d'entrée DSE, et la dose glandulaire moyenne DGM, en utilisant la plateforme de simulation Monte-Carlo (M-C ) GATE, afin de simuler un mammographe MAMMOMAT 3000 Nova (Siemens) disponible à l’Etablissement Hospitalier Universitaire "1er Novembre 1954" d'Oran (EHU), dans le service d’imagerie médicale. Les grandeurs calculées telles que la couche de demiatténuation (CDA), et la dose de la surface d'entrée (DSE), ainsi la dose glandulaire moyenne, (DGM) ont été comparées aux données expérimentales afin de valider la modélisation des examens de mammographie. A cet effet, les résultats sont cohérents avec les études précédentes, et présentent une bonne concordance entre les mesures expérimentales et les calculs de simulation Monte-Carlo GATE. En faisant varier la tension du tube de 25 à 35 kV, nous avons estimé une augmentation d'un facteur de 2,4 pour DSE, et d'un facteur de 2,75 pour le DGM dans un fantôme qui représente le sein. En outre, l'intensité de courant de 100 mAs utilisée pour une combinaison de qualité de faisceau (Mo/Mo) anode/filtre s'est avérée appropriée pour les tensions de tube de 25 à 29 kV, puisque la DGM ne dépasse pas les limites fixées par les différents protocoles d'assurance qualité en mammographie. Mammography dosimetry assessment is an important process for estimating the radiation dose received by patients during a mammography examination. This depends on a number of factors, including the type of mammography system used, the size of the patient's breast, the thickness and density of the breast tissue, and the imaging technique used. In this context, a study was developed for the dosimetric evaluation in mammography, more precisely the estimation of the dose to the entrance surface ESD, and the mean glandular dose MGD, using the Monte-Carlo (M-C ) simulation platform GATE, to simulate a MAMMOMAT 3000 Nova mammography machine (Siemens) available at the Etablissement Hospitalier Universitaire "1er Novembre 1954" d'Oran (EHU) in the medical imaging department. The calculated quantities such as the half-value layer (HVL), and the entrance surface dose (ESD), as well as the mean glandular dose (MGD) were compared with the experimental data in order to validate the modelling of mammography examinations. The results are consistent with previous studies and show good agreement between the experimental measurements and the Monte-Carlo GATE simulation calculations. By varying the tube voltage from 25 to 35 kV, we estimated an increase of a factor of 2.4 for DES, and a factor of 2.75 for DGM in a phantom representing the breast. In addition, the current intensity of 100 mAs used for a combination of beam quality (Mo/Mo) anode/filter was found to be appropriate for tube voltages of 25 to 29 kV, since the MGD does not exceed the limits set by the various mammography quality assurance protocols. Directeur de thèse : TEBBOUNE Abdelghani Simulation Monté Carlo en imagerie mammographique et évaluation de la distribution de dose [texte imprimé] / BOUCHIKHI Billel Abdelaziz, Auteur . - 2023-2024 . -  + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Physique et technologies des rayonnements Mots-clés : Mammographie, simulation Monte-Carlo GATE, dose à la surface d'entrée, dose glandulaire moyenne. Mammography, Monte-Carlo GATE simulation, entrance surface dose, mean glandular dose. Résumé : L'évaluation dosimétrique en mammographie est un processus important pour estimer la dose de rayonnement reçue par les patients lors d'un examen de mammographie. Cette dernière, dépend d'un certain nombre de facteurs, notamment le type de système de mammographie utilisé, la taille de la poitrine du patient, l'épaisseur et la densité du tissu mammaire, ainsi que la technique d'imagerie utilisée. Dans ce contexte, une étude a été développée pour l'évaluation dosimétrique en mammographie, plus exactement l’estimation de la dose à la surface d'entrée DSE, et la dose glandulaire moyenne DGM, en utilisant la plateforme de simulation Monte-Carlo (M-C ) GATE, afin de simuler un mammographe MAMMOMAT 3000 Nova (Siemens) disponible à l’Etablissement Hospitalier Universitaire "1er Novembre 1954" d'Oran (EHU), dans le service d’imagerie médicale. Les grandeurs calculées telles que la couche de demiatténuation (CDA), et la dose de la surface d'entrée (DSE), ainsi la dose glandulaire moyenne, (DGM) ont été comparées aux données expérimentales afin de valider la modélisation des examens de mammographie. A cet effet, les résultats sont cohérents avec les études précédentes, et présentent une bonne concordance entre les mesures expérimentales et les calculs de simulation Monte-Carlo GATE. En faisant varier la tension du tube de 25 à 35 kV, nous avons estimé une augmentation d'un facteur de 2,4 pour DSE, et d'un facteur de 2,75 pour le DGM dans un fantôme qui représente le sein. En outre, l'intensité de courant de 100 mAs utilisée pour une combinaison de qualité de faisceau (Mo/Mo) anode/filtre s'est avérée appropriée pour les tensions de tube de 25 à 29 kV, puisque la DGM ne dépasse pas les limites fixées par les différents protocoles d'assurance qualité en mammographie. Mammography dosimetry assessment is an important process for estimating the radiation dose received by patients during a mammography examination. This depends on a number of factors, including the type of mammography system used, the size of the patient's breast, the thickness and density of the breast tissue, and the imaging technique used. In this context, a study was developed for the dosimetric evaluation in mammography, more precisely the estimation of the dose to the entrance surface ESD, and the mean glandular dose MGD, using the Monte-Carlo (M-C ) simulation platform GATE, to simulate a MAMMOMAT 3000 Nova mammography machine (Siemens) available at the Etablissement Hospitalier Universitaire "1er Novembre 1954" d'Oran (EHU) in the medical imaging department. The calculated quantities such as the half-value layer (HVL), and the entrance surface dose (ESD), as well as the mean glandular dose (MGD) were compared with the experimental data in order to validate the modelling of mammography examinations. The results are consistent with previous studies and show good agreement between the experimental measurements and the Monte-Carlo GATE simulation calculations. By varying the tube voltage from 25 to 35 kV, we estimated an increase of a factor of 2.4 for DES, and a factor of 2.75 for DGM in a phantom representing the breast. In addition, the current intensity of 100 mAs used for a combination of beam quality (Mo/Mo) anode/filter was found to be appropriate for tube voltages of 25 to 29 kV, since the MGD does not exceed the limits set by the various mammography quality assurance protocols. Directeur de thèse : TEBBOUNE Abdelghani

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9070	02-05-983	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Thèse de Doctorat	Exclu du prêt

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Simulation par la méthode de Monte Carlo de l’interaction du rayonnement avec l’atmosphère terrestre / BOUDJELLA Manal Yasmine 

Public ISBD Titre : Simulation par la méthode de Monte Carlo de l’interaction du rayonnement avec l’atmosphère terrestre Type de document : texte imprimé Auteurs : BOUDJELLA Manal Yasmine, Auteur Année de publication : 2022-2023 Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Physique et technologies des rayonnements Mots-clés : Rayonnement électromagnétique solaire, rayonnement cosmique, Simulation MC, interaction rayonnement-atmosphère, couches atmosphériques, spectre solaire au sol Solar electromagnetic radiation, cosmic radiation, MC simulation, radiationatmosphere interaction, atmospheric layers, ground-based solar spectrum Résumé : La tâche principale de ce projet de thèse est de développer un modèle de simulation du passage du rayonnement électromagnétique à travers les différentes couches de l’atmosphère basé sur la simulation par la méthode de Monte Carlo de Geant4 en utilisant le modèle US Standard Atmosphere 1976 et le spectre solaire extraterrestre de référence SOLAR-ISS, pour calculer l’irradiance spectrale à la surface de la Terre. L’irradiance spectrale directe normale (IDN) à la surface de la Terre, avec une résolution spectrale de 1 nm dans la plage de 280 à 1600 nm et de 5 nm dans la plage de 1600 à 3000 nm, a été calculée pour la première fois avec les outils de simulation Monte Carlo de Geant4 utilisant le modèle US Standard Atmosphere 1976 et le spectre solaire extraterrestre de référence SOLAR-ISS. L’atténuation atmosphérique de l’IDN a été étudiée dans le cas de présence des aérosols et dans le cas de leur absence dans l’atmosphère. En présence d’aérosols correspondant à une visibilité de 10 km, l’atténuation totale du IDN solaire à la surface peut atteindre environ 84 % dans le domaine UV, 56 % dans le domaine visible et 35,08 % dans le reste du domaine infrarouge. Les résultats de Geant4 ont été comparés à ceux calculés par le code MYSTIC du package LibRadtran et la loi de Beer-Lambert dans les mêmes conditions atmosphériques. La différence de la transmittance relative moyenne entre Geant4 et MYSTIC est de l’ordre de quelques pourcents dans l’ensemble du spectre solaire. Dans le cas d’une atmosphère avec des aérosols correspondant à une visibilité de 23 km, la moyenne la plus importante de la différence relative entre la transmittance calculée par Geant4 et celle calculée par MYSTIC est d’environ 7,5% dans le domaine UV et reste comprise entre 1,19 % et 3,31 % dans le reste du spectre. Plus important encore, dans ce dernier cas de l’atmosphère, les valeurs de la transmittance spectrale de Géant4 restent intermédiaires entre celles de MYSTIC et de la loi de Beer-Lambert dans tout le visible jusqu’à 800 nm. The main task of this thesis project is to develop a simulation model of the passage of electromagnetic radiation through the different layers of the atmosphere based on the simulation by the Monte Carlo method of Geant4 using the US Standard Atmosphere 1976 model and the SOLAR-ISS reference extraterrestrial solar spectrum, to calculate the spectral irradiance at the earth’s surface. The spectral direct normal irradiance (DNI) of the surface spectral irradiance, with a spectral resolution of 1 nm in the range of 280–1600 nm, and 5 nm in the range of 1600–3000 nm, has been calculated for the first time with the Geant4 Monte Carlo simulation toolkit using the US Standard Atmosphere 1976 model and the reference extraterrestrial solar spectrum SOLAR-ISS. The atmospheric attenuation of DNI has been studied with and without aerosols. In the presence of aerosols corresponding to 10 km visibility, the total solar DNI attenuation can reach about 84 % in the UV domain, 56 % in the visible domain and 35.08 % in the rest of the infrared domain. The Geant4 results have been compared to those calculated by the MYSTIC code of LibRadtran package and the Beer–Lambert law under the same atmospheric conditions. The average relative transmittance difference between Geant4 and MYSTIC is of the order of few percent in the entire solar spectrum. In the case of atmosphere with aerosols corresponding to 23 km visibility, the most important average of the relative difference between Geant4 and MYSTIC transmittances is about 7.5 % in the UV domain and stays between 1.19 % and, 3.31 % in the rest of the spectrum. More importantly, in this last case of the atmosphere, the values of the spectral transmittance of Geant4 remain intermediate between those of MYSTIC and Beer–Lambert law in the entire visible range up to 800 nm. Directeur de thèse : BELBACHIR Ahmed Hafid Simulation par la méthode de Monte Carlo de l’interaction du rayonnement avec l’atmosphère terrestre [texte imprimé] / BOUDJELLA Manal Yasmine, Auteur . - 2022-2023 . -  + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Physique et technologies des rayonnements Mots-clés : Rayonnement électromagnétique solaire, rayonnement cosmique, Simulation MC, interaction rayonnement-atmosphère, couches atmosphériques, spectre solaire au sol Solar electromagnetic radiation, cosmic radiation, MC simulation, radiationatmosphere interaction, atmospheric layers, ground-based solar spectrum Résumé : La tâche principale de ce projet de thèse est de développer un modèle de simulation du passage du rayonnement électromagnétique à travers les différentes couches de l’atmosphère basé sur la simulation par la méthode de Monte Carlo de Geant4 en utilisant le modèle US Standard Atmosphere 1976 et le spectre solaire extraterrestre de référence SOLAR-ISS, pour calculer l’irradiance spectrale à la surface de la Terre. L’irradiance spectrale directe normale (IDN) à la surface de la Terre, avec une résolution spectrale de 1 nm dans la plage de 280 à 1600 nm et de 5 nm dans la plage de 1600 à 3000 nm, a été calculée pour la première fois avec les outils de simulation Monte Carlo de Geant4 utilisant le modèle US Standard Atmosphere 1976 et le spectre solaire extraterrestre de référence SOLAR-ISS. L’atténuation atmosphérique de l’IDN a été étudiée dans le cas de présence des aérosols et dans le cas de leur absence dans l’atmosphère. En présence d’aérosols correspondant à une visibilité de 10 km, l’atténuation totale du IDN solaire à la surface peut atteindre environ 84 % dans le domaine UV, 56 % dans le domaine visible et 35,08 % dans le reste du domaine infrarouge. Les résultats de Geant4 ont été comparés à ceux calculés par le code MYSTIC du package LibRadtran et la loi de Beer-Lambert dans les mêmes conditions atmosphériques. La différence de la transmittance relative moyenne entre Geant4 et MYSTIC est de l’ordre de quelques pourcents dans l’ensemble du spectre solaire. Dans le cas d’une atmosphère avec des aérosols correspondant à une visibilité de 23 km, la moyenne la plus importante de la différence relative entre la transmittance calculée par Geant4 et celle calculée par MYSTIC est d’environ 7,5% dans le domaine UV et reste comprise entre 1,19 % et 3,31 % dans le reste du spectre. Plus important encore, dans ce dernier cas de l’atmosphère, les valeurs de la transmittance spectrale de Géant4 restent intermédiaires entre celles de MYSTIC et de la loi de Beer-Lambert dans tout le visible jusqu’à 800 nm. The main task of this thesis project is to develop a simulation model of the passage of electromagnetic radiation through the different layers of the atmosphere based on the simulation by the Monte Carlo method of Geant4 using the US Standard Atmosphere 1976 model and the SOLAR-ISS reference extraterrestrial solar spectrum, to calculate the spectral irradiance at the earth’s surface. The spectral direct normal irradiance (DNI) of the surface spectral irradiance, with a spectral resolution of 1 nm in the range of 280–1600 nm, and 5 nm in the range of 1600–3000 nm, has been calculated for the first time with the Geant4 Monte Carlo simulation toolkit using the US Standard Atmosphere 1976 model and the reference extraterrestrial solar spectrum SOLAR-ISS. The atmospheric attenuation of DNI has been studied with and without aerosols. In the presence of aerosols corresponding to 10 km visibility, the total solar DNI attenuation can reach about 84 % in the UV domain, 56 % in the visible domain and 35.08 % in the rest of the infrared domain. The Geant4 results have been compared to those calculated by the MYSTIC code of LibRadtran package and the Beer–Lambert law under the same atmospheric conditions. The average relative transmittance difference between Geant4 and MYSTIC is of the order of few percent in the entire solar spectrum. In the case of atmosphere with aerosols corresponding to 23 km visibility, the most important average of the relative difference between Geant4 and MYSTIC transmittances is about 7.5 % in the UV domain and stays between 1.19 % and, 3.31 % in the rest of the spectrum. More importantly, in this last case of the atmosphere, the values of the spectral transmittance of Geant4 remain intermediate between those of MYSTIC and Beer–Lambert law in the entire visible range up to 800 nm. Directeur de thèse : BELBACHIR Ahmed Hafid

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
9058	02-05-979	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Thèse de Doctorat	Exclu du prêt

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