Pas de limite de vitesse pour l’imagerie médicale et la physique des hautes énergies

La vitesse, ou la haute résolution temporelle, est un facteur aujourd’hui essentiel dans le domaine de la physique des hautes énergies, tant pour l’accélération des particules que pour leur détection. L’imagerie médicale dépend elle aussi grandement des techniques de détection à haute résolution temporelle, souvent issues d’actuelles expériences de physique des particules.

Les participants du projet PicoSEC-MCNet.

Régi par le 7^e programme-cadre de la Commission européenne (7^e PC), le projet de formation Marie Curie, « PicoSEC-MCNet », qui arrive à son terme fin novembre, était destiné à développer des détecteurs de photons ultrarapides pour des applications aussi bien dans le domaine de la physique des hautes énergies que dans celui de l’imagerie médicale. Le projet, qui a duré quatre ans, a permis d’obtenir d'importants résultats, promettant d'autres développements dans les années à venir.

« Les nouveaux besoins qui apparaissent en physique des hautes énergies nous obligent à repousser les limites de la vitesse de détection des photons, car, avec les futurs accélérateurs haute luminosité, nous devrons faire avec des intervalles de croisement des paquets extrêmement courts, nécessaires pour produire une luminosité suffisante, explique Tom Meyer, président du comité de surveillance PicoSEC-MCNet. Par ailleurs, de nouveaux détecteurs de photons haute vitesse présenteraient des avantages tangibles pour les techniques d’imagerie actuelles, telles que la tomographie par émission de positons, dans la mesure où ils permettraient de réduire sensiblement le signal du bruit de fond. Les tumeurs pourraient ainsi être détectées à un stade plus précoce et avec une dose de rayonnement plus faible pour le patient. Cela permettrait d’améliorer la qualité générale de l'imagerie. »

PicoSEC-MCNet était un réseau de formation pluridisciplinaire coordonné par le CERN. Composé de sept instituts de recherche publics et de quatre partenaires industriels dans six pays européens, il a recruté 22 jeunes chercheurs venus de 15 pays du monde entier pour travailler sur l’amélioration générale de la détection des photons. Les activités de recherche et de formation ont porté sur des domaines allant de l’émission et du transfert de lumière par scintillation, à l’analyse de données, en passant par l'optimisation de détecteurs de photons (SiPM), l’électronique et l’acquisition de données, et l’intégration de systèmes. « Je suis très contente des résultats scientifiques obtenus par le réseau, commente Etiennette Auffray, coordinatrice du réseau. PicoSEC-MCNet a été très utile à tous les partenaires pour échanger efficacement informations et bonnes pratiques, qu’il s’agisse d’instituts universitaires ou d’entreprises privées. »

Un grand nombre de chercheurs participant aux activités du réseau – aussi bien dans le domaine de la recherche que dans celui de la formation – étaient jeunes. Pour eux, PicoSEC-MCNet était aussi l’occasion d'être en contact avec des cultures très diverses et, pour certains, de découvrir le CERN. « Ce fut une expérience très enrichissante, d’un point de vue scientifique, mais aussi culturel », confirme Mythra Varun Nemallapudi, originaire d’Inde, l’un des quatre chercheurs du CERN membres de PicoSEC-MCNet. « Lors de tables rondes du réseau, il pouvait arriver que chaque participant venait d’un pays différent, d’une culture différente », ajoute-t-il. « Le fait de travailler ensemble sur un projet international mené en collaboration, et non pas de façon classique, dans un seul laboratoire, vous donne une perspective beaucoup plus large », confirme Pawel Modrzynski, de Pologne, boursier au CERN.

« Nous pouvons affirmer avec fierté que nous avons rempli véritablement notre mission européenne : communiquer le savoir au-delà des frontières et des disciplines, dans le but de former une nouvelle génération de jeunes scientifiques européens », conclut Etiennette Auffray. 
 

Pour en savoir plus sur les résultats scientifiques obtenus, voir ici. 

par Rita Giuffredi & Tom Meyer