Les détecteurs Micromegas sont des détecteurs gazeux utilisés en physique des particules et en physique nucléaire. La lecture optique consiste à observer, à l’aide d’une caméra, la lumière émise lors de l’amplification des électrons dans le détecteur. Cette technique offre de nouvelles possibilités pour visualiser l’ionisation et reconstruire les événements, notamment les trajectoires des particules. Cependant, les mélanges gazeux utilisés reposent souvent sur le CF4, un gaz à fort impact climatique, ce qui motive la recherche de solutions alternatives.
L’objectif de cette thèse est de développer une nouvelle génération de Micromegas à lecture optique, permettant une reconstruction des événements événement par événement, tout en améliorant les performances et la durabilité du détecteur. Le travail portera sur l’optimisation de la production et de la collecte de lumière, le développement d’algorithmes de reconstruction d’images et l’étude de matériaux décalant la longueur d’onde (wavelength shifters). Ces matériaux pourraient permettre d’utiliser des mélanges gazeux sans CF4. Leur vieillissement et leur stabilité à long terme seront également étudiés. Enfin, un système de recirculation et de purification des gaz sera développé afin de réduire leur consommation.
Les résultats attendus sont la démonstration de nouvelles capacités de reconstruction optique, la validation de solutions permettant de réduire ou de supprimer l’utilisation du CF4 et le développement d’un prototype plus performant et durable. Ces avancées pourraient trouver des applications en imagerie neutronique, en imagérie beta et en physique de particules.