Abstract FR:

Le traitement du cancer au moyen d'accelerateurs a une longue histoire avec l'utilisation de linacs, de cyclotrons et, plus recemment, de synchrotrons. Le traitement peut se faire essentiellement de deux manieres : par faisceau elargi ou balayage avec faisceau fin. Les hadrons sont particulierement indiques pour cette derniere methode grace a l'existence du pic de bragg. La combinaison de petits faisceaux bien focalisees avec la penetration controlable (pic de bragg) et la haute efficacite biologique (ions legers) ouvre la possibilite de traiter les tumeurs les plus difficiles, radio-resistantes, de forme complexe et situees pres d'organes delicats. Le synchrotron est le plus apte a accelerer des ions legers (carbone) avec variation d'energie d'impulsion a impulsion. Le systeme de balayage du faisceau est controle par une mesure en temps reel du flux de particules delivre au patient. C'est pourquoi le deversement doit etre allonge par l'utilisation d'une ejection lente. La qualite du profil de dose depend finalement de l'uniformite du deversement du faisceau. C'est le plus grand defi pour le synchrotron du fait de la sensibilite de l'ejection lente. Cette these etudie en details l'ejection lente dans son aspect temporel aussi bien que transversal. Les conclusions de cette etude permettent de choisir, parmi les differentes possibilites, le type d'ejection lente qui procure le deversement le plus regulier. La repartition du faisceau dans l'espace de phase transversal est egalement importante pour le systeme de distribution de la dose et la planification du traitement. A partir de la connaissance detaillee des caracteristiques du faisceau extrait par ejection lente, un nouveau regard sur la conception des lignes de transfert est propose, qui permet de mieux resoudre les problemes dus a l'asymetrie et a la distribution speciale du faisceau dans l'espace de phase. Des exemples d'applications pratiques de ces idees theoriques sont presentes.