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Physique > Production rayons X > Flashcards

Production rayons X Flashcards

1
Q

applications rayons X

A

appli de diagnostic: radiographie, radioscopie, tomodensitométrie
appli thérapeutiques: radiothérapie (traitement lésions cancéreuses)

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2
Q

rayonnements électromagnétiques

A

association E et B sinusoïdaux, de même période, perpendiculaire entre eux en tout point

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3
Q

énergie transportée

A

E = hv

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4
Q

fréquence/ énergie croissante

A

ondes radioélectriques < micro-ondes < IR < visible < UV < rayons X et γ

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5
Q

ondes radioélectriques

A

fréquence très basse sans danger pour santé: contiennent peu d’énergie et ne sont pas ionisantes: utilisation en IRM

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6
Q

rayons X et γ: rayonnement électromagnétique

A

rayonnements ionisants de moyenne et haute énergie
→ oxydation et hydrolyse tissus
→ lésions db ADN difficiles à réparer voire destruction ADN: destructions cellulaire avec risque de mutagenèse et cancérogenèse

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7
Q

distinction rayons X et γ

A

rien ne distingue deux rayons hormis leur mode de production/ origine:

  • rayons γ: noyau → désintégration nucléaire (radioactivité)
  • rayons X: périphérie noyau → origine artificielle
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8
Q

production des d’e-

A

par effet thermoélectrique: chauffage d’un filament par application d’une intensité I

apport d’une E équivalente à l’E de liaison des e-
+ I est importante + le nmbre d’e- libérés est important et + le nmbre de photons émis augmente

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9
Q

accélération des e-

A

e- accélérés dans le vide par application d’une ddp U entre la cathode (le filament) et l’anode (cible matérielle)
acquièrent une énergie cinétique qui est convertie en photons X lorsque l’électron percute la cible matérielle

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10
Q

énergie cinétique acquise par les e-

A

Ec = q.U

U: ddp en V

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11
Q

1eV

A

l’énergie cinétique acquise par un e- soumis à une ddp de 1V

= 1,6.10-19 J

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12
Q

rayonnement de freinage: Bremsstrahlung

A

attraction de l’e- accéléré par les charges positives du noyau
l’e- est dévié est freiné à proximité du noyau
l’e- perd de l’énergie cinétique E1 < E0
la ≠ d’E (ou E perdue pendant freinage) est dissipée par émission de photons hv = E0 - E1

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13
Q

augmentation de l’énergie hv du photon émis lors d’un rayonnement de freinage

A
  • avec le numéro atomique des atomes de la cible
  • avec l’énergie cinétique des e-
  • avec la proximité de l’électron avec le noyau
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14
Q

spectre énergétique lors du rayonnement de freinage

A

spectre continu

spectre réel est ≠ du spectre théorique du fait d’une auto-absorption des photons de faibles énergie par la cible

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15
Q

energie maximum émise E0 lors du rayonnement de freinage

A

E0 = U (tension accélératrice)

perte complète de l’énergie cinétique (arrêt de l’e-) → toute l’énergie cinétique est convertie en photons

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16
Q

rayonnement de freinage:

faisceau de rayons X perpendiculaire au faisceau d’e-

A

when photons X produits sont de faible E cad ddp U est faible
distance entre e- et noyau élevée
numéro atomique Z du noyau faible

17
Q

rayonnement de freinage:

faisceau de rayons X perpendiculaire au faisceau d’e-

A

when photons X produits sont de forte E
cad ddp U élevée
distance entre e- et noyau faible
numéro atomique Z du noyau élevée

18
Q

rayonnement caractéristique des atomes de la cible: rayonnement de fluorescence

A

intéractions entre des e- et la périphérie du noyau

un e- incident d’énergie cinétique E0 arrive en contact d’un e- de la cible dont l’énergie de ln est EL

19
Q

rayonnement de fluorescence:

2 types d’intéractions → état instable

A

excitation de l’e- de la cible: E0 < EL

ionisation: E0 > EL
expulsion de l’électron de la cible
réarrangement électronique
émission de photons de fluorescence

20
Q

rayonnement de fluorescence: retour à l’état initial

A

par émission de photons peu énergétiques: photons de fluorescence

21
Q

spectre de fluorescence

A

spectre non continu

émission de rayons X à des énergies particulières caractéristiques des noyaux de la cible

22
Q

spectre de fluorescence:

énergie de photons caractéristique de la nature chimiques de la cible (Z)

A

énergie des photons de fluo correspond à la ≠ des énergies de ln des couches elec
hv = ∆E
pour chaque couche elec n l’énergie de l’orbitale En # Z^2/ n^2

23
Q

spectre énergétique global

A

superposition du spectre de freinage réel et du spectre de fluorescence

24
Q

nombre maximum de photons Nmax

A

Nmax = F.Z.E0.K
F: nmbr d’e- émis/s par la cathode lors de son chauffage
E0 = U (tension accélératrice)

25
Q

tube de coolidge = tube à rayons X

A

dans le vide, dans une enceinte plombée

appareil chauffant le filament = cathode: émission électrons par effet thermoélectrique

ddp (courant) accélère électrons vers cible

anode = cible faite d’atomes à Z élevé: Tungstène 74W

filtre elimine les photons à faible E non utilisés pour imagerie radio et pouvant avoir effets néfastes sur patient

diaphragme limite la zone irradiée

26
Q

caractéristiques faisceau tube de coolidge

A

limite sup de l’E des photons keV = tension du tu tube kV

énergie moyenne du faisceau keV = 1/3 tension du tube (kV)

faisceau divergent: la décroissance de l’intensité est # à la distance au carré

27
Q

tube coolidge: augmentation température du filament

A

augmentation intensité faisceau

augmentation nmbr d’e- émis et donc de la quantité de photons X

pas de modif de E0 et de l’énergie moyenne du faisceau

28
Q

tube coolidge: augmentation tension du filament

A

augmentation Emax des photons générés

augmentation Emoyenne faisceau

augmentation intensité faisceau

29
Q

rayons durs

A

rayons très pénétrants et obtenus w/ tensions élevées 100-300kV

radiographie des structures tres absorbantes: des os (scanner)

30
Q

rayons mous

A

rayons peu pénétrants et obtenus avec des tensions faibles 25-30kV

radiographie des structures peu absorbantes: tissus mous: mammographie
meilleur contraste

31
Q

utilisation des rayons X en radiothérapie

A

en complément d’une chimio
photonthérapie
alternative: électronthérapie

32
Q

accélérateurs pour rayons X très énergétiques

A

accélérateurs linéaires: accélération par étapes, application de ddp successifs

bêtatrons: accélération circulaire dans un champ magnétique B

Physique (18 decks)

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