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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET
POPULAIRE
MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA
RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE DE JIJEL
Exposé sur:
Réalisé par:
Chouikh Fethi
Année universitaire 2007-2008
fethichouikh@yahoo.fr
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Introduction
Les rayons X découverts par hasard par Wilhelm
Rontgen 1895
Sont surtout connus du grand public pour l'imagerie
médicale .
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Cependant, outre le fait qu'ils traversent facilement la
matière ont
d'autres propriétés intéressantes,
ils interagissent de manière particulière
avec la matière. Ceci permet de faire de l'analyse
chimique et structurale.
La diffraction des rayons X sur la matière
cristalline permet d'avoir
accès à des informations physiques sur les
cristaux (la texture , les
contraintes ,les paramètres cristallins
.).
Chapitre I : les rayons X
La production des rayons X
Principe de production
Le rendement de la production
Condition sur l'anticathode :
1. Conductrice de la chaleur
2. Réfractaire
La réalisation pratique d'une installation de
production des Rs X consiste en :
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Un générateur de haute
tension.
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Un tube scellé sous vide renfermant la cathode
et
l'anticathode (anode), branchées aux bornes de la
haute tension.
Schéma d'un tube a rayons X
C'est l'ensemble des longueurs d'ondes des rayons X
émis par une
anticathode donnée .On distingue le spectre
continu et le spectre de
raies.
Le spectre continu
Sous une tension donnée, une anticathode
émet une suite continue de
longueurs d'onde X .
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Figure d'un spectre continu a ?
V
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Origine du spectre
Les électrons projectiles sont
décélérés par le nuage électrique
des
atomes de l'anticathode .Une partie de leur
énergie est communiquée a
ces atomes sous forme d'agitation thermique .soit Q
;l'autre partie se
6 transforme en rayonnement X
Le spectre de raies
Lorsqu'on augmente suffisamment la tension entre la
cathode et
l'anticathode, on voit se superposer au spectre continu
un spectre de
raies
L'origine du spectre
Les raies observées sont des raies
d'émission des atomes de l'anticathode
.Elles correspondent a des transitions
électroniques dans les couches
profondes des atomes
Absorption des rayons X
Par traversée de la matière
l'intensité des rayons x diminue .On dit qu'il
y a absorption
Le phénomène obéit à la loi
de Beer-Lambert
I=I0exp(-u. l )
On utilise généralement le coefficient
massique d'absorption, u/ñ au
lieu de u
Les applications de l'absorption
1- Protection contre les rayons X
2- Obtention d'un rayonnement X
monochromatique
la superposition d'un spectre des rayons X d'une
anticathode en cuivre
et la courbe d'absorption d'un écran en
Nickel
8 3- Détection des rayons X
Détecteurs des rayons X
La détection des rayons X est possible
grâce aux effets produits par le
rayonnement dans le milieu de mesure .
Les phénomènes élémentaires
qui sont a l'origine de l'effet détecté sont
soit la perte d'énergie de rayonnement
,c-à-d son absorption par effet
photoélectrique ,soit la perte de
l'énergie par effet Compton
Caractéristiques
générales
1-
Taux maximal de comptage
2- Rendement ou efficacité
3- Temps mort
4- Un seuil de détection
Les différents types de
détecteurs
1- Écran fluorescent
2- Film photographique
3- Compteurs a gaz
3-1 Compteur Geiger-Muller
3-2 Compteur proportionnel
4- Compteur à scintillation
Ordre de grandeur de quelques caractéristiques des
compteurs des rayons x
usuels
Interaction rayons x matière
Interaction élastique
Interaction inélastique
1- Excitation de l'atome
2-Effet photoélectron
3- Effet Compton
Conditions de diffraction
Condition de Bragg:
La condition de diffraction d'après Monsieur Bragg
est :
Pour avoir une interférence constructive
(Diffraction), il faut que la
différence de chemin parcouru entre deux ondes
soit un multiple de la
longueur d'onde l. Voir la figure si dessous.
La loi de Bragg
Différence de chemin parcouru entre les ondes 1 et
2:
ä= AB + BC = 2 AB
Or AB = d sin è
Donc ä = 2 d sin è
Interférences constructives si la
différence de chemin parcouru ä = n ë
në = 2d sin è (Loi de BRAGG)
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