La valeur ajoutée des cristaux
Les nombreuses applications dont la physique fait profiter la société – allant des techniques du vide à l’électronique et, bien sûr, la médecine et la biophysique – sont connues. Le projet PICOSEC, financé par l’Union européenne et dont le CERN est le coordinateur, va au-delà de la simple retombée technologique. Il ouvre la possibilité de recherches d’avant-garde sur les cristaux à 22 chercheurs travaillant sur des applications incluant la calorimétrie, mais aussi les scanners de tomographie par émission de positons (TEP) de la prochaine génération.
Prototoypes de matrices de cristaux développés pour l'imagerie médicale.
Le mot clé est « démarche pluridisciplinaire ». La mise au point de nouveaux détecteurs destinés aux expériences de physique à haute énergie, mais aussi aux appareils médicaux, nécessite une combinaison très diversifiée de savoir-faire et de compétences, qui ne s’acquiert pas nécessairement dans un contexte universitaire, mais aussi bien à l’occasion de formations conçues par plusieurs partenaires, apportant chacun une contribution spécifique.
Le réseau de formation initiale (ITN) Marie Curie PICOSEC (Pico-second Silicon photomultiplier-Electronics- & Crystal research), financé par l’Union européenne, réunit les compétences, les savoir-faire et l’infrastructure nécessaires pour une formation de haut niveau de jeunes chercheurs. L’objectif principal est de former dix-huit chercheurs en début de carrière et quatre chercheurs expérimentés à la mise au point de nouvelles techniques de détection fondées sur des scintillateurs très rapides à cristaux, trouvant également des applications en imagerie médicale. Participent à ce projet plusieurs établissements universitaires et de recherche : le CERN, l’Université technique de Delft, DESY, l’Université de Heidelberg (UHEI), le Laboratoire d’imagerie paramétrique (LIP), l’Université de Milan, l’Université technique de Munich ; ainsi que quatre partenaires industriels : Kloé à Montpellier, Fibercryst à Lyon, ST-Microelectronic à Catane, SurgicEye à Munich.
« PICOSEC est un projet interdisciplinaire et multinational. La participation d’entités publiques et privées au programme commun de recherche permet un échange de compétences et un transfert de connaissances maximums. La participation directe d’entreprises privées permet un transfert rapide à la société de toutes les retombées futures », souligne Etiennette Auffray, membre du département Physique (PH) du CERN et coordinatrice du projet PICOSEC.
Les chercheurs participeront à la mise au point d’instruments de photodétection à haute vitesse, de conception novatrice, destinés aux collisionneurs de la génération future, utilisant des intensités de faisceau sans précédent. Ils participeront aussi à des projets visant à mettre en œuvre la technique de mesure du temps de vol des photons, dans les scanners de tomographie par émission de positons (TEP) de la prochaine génération. Cette nouvelle technique, permettant de cibler des cancers spécifiques, situés par exemple dans le pancréas, utilise une nouvelle sonde de prise d’images intégrant une tête détectrice de tomographie par émission de positons dans un endoscope à ultrasons. « La technique de mesure du temps de vol des photons nous permet de mieux reconstruire la zone ciblée entourant la tumeur, car elle réduit efficacement le signal de fond produit par des photons non corrélés. L’amélioration de la qualité des images médicales présente des avantages immédiats pour les patients et pour les établissements médicaux », explique Tom Meyer, membre du département PH du CERN et président du comité de supervision des réseaux.
La page internet du projet donne le détail des vacances de postes proposées par tous les partenaires engagés dans le projet aux chercheurs souhaitant y participer. Le projet a commencé en décembre 2011, sa durée prévue est de quatre ans.
