La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

DETECTION DES RAYONNEMENTS IONISANTS

Présentations similaires


Présentation au sujet: "DETECTION DES RAYONNEMENTS IONISANTS"— Transcription de la présentation:

1 DETECTION DES RAYONNEMENTS IONISANTS

2 I/ INTRODUCTION : Les détecteurs de particules (matérielles ou photoniques) sont à la base de : L’utilisation diagnostique des rayonnements ionisants. La dosimétrie. Ils utilisent les propriétés d’excitation ou d’ionisation des rayonnements.

3 Ils sont classés selon :
Leur principe physique de fonctionnement : ces détecteurs utilisent soit Les propriétés d’excitation des rayonnements : - Détecteurs à scintillation solide. - Détecteurs à scintillation liquide. Les propriétés d’ionisation des rayonnements : - Détecteurs à gaz. - Détecteurs à semi-conducteurs. - Emulsions photographiques.

4 Leur mode d’utilisation :
Pour la détection individuelle des particules : - Mesurer l’activité des sources radioactives. - Localiser ces sources dans le cas des gamma-caméras. - Principe : scintillation solide ou liquide. Pour la mesure globale de l’énergie cédée à la matière par un nombre important de particules : - Utilisés comme dosimètres ou comme révélateurs de l’image radiante en radiologie.

5 II/ EMULSIONS PHOTOGRAPHIQUES: (les plus anciens connus)
Constituées de : - Micro grains d’halogénure d’argent (sont exp: bromure d’argent); - En suspension dans un film de gélatine. Sont consommables : ne servent qu’une fois. Fonctionnent en 3 étapes : Exposition : - les particules à détecter (RI) arrachement des électrons aux ions bromure; Ces électrons vont neutraliser les ions d’argent formant dans les grains traversés un germe métallique d’argent.

6

7

8 RI Br Br e- e Ag Ag métallique Révélation : - On soumet l’émulsion à l’action d’un réducteur - On interrompt la révélation quand la réduction de l’argent est importante pour les grains sensibilisés alors qu’elle est très réduite pour les grains vierges. Fixation : On élimine les ions Ag+ non réduits sous forme de complexes solubles.

9

10 Les émulsions photographiques ont des applications biomédicales très importantes:
- Les films radiographiques sensibles aux photons émis par les écrans renforçateurs. - Les films qui visualisent des images analogiques ou numériques (exp scanner, IRM, scintigraphie). - Les films dosimètres (contrôle des travailleurs qui utilisent les rayonnements ionisants) pour les rayonnements X, β, γ.

11

12

13

14 III/ DETECTEURS A SCINTILLATION SOLIDE :
- Intérêt: comptage individuel des particules détectées. - Signal proportionnel à l’énergie de la particule incidente. - Utilisés pour l’imagerie scintigraphique. 1- détecteur : - Utilisé surtout pour la détection des rayonnements γ. Constitué de 4 éléments en série : Le scintillateur Le photomultiplicateur L’amplificateur linéaire Le sélecteur d’amplitude

15

16 1- le scintillateur: - Rôle : transformation d’un photon très énergétique, difficile à détecter en un grand nombre de photons moins énergétiques faciles à détecter. - Constitué : d’un cristal d’iodure de sodium (NaI) contenant des traces de thallium. - Mode d’action : Le photon incident ( d’énergie E) interagit avec le cristal → ionisations et excitations en nombre proportionnel à l’énergie transférée. Retour des atomes du détecteur à l’état fondamental → émission de photons de scintillation (λ= 410nm). Une proportion donnée des photons de scintillation atteint le PM.

17

18

19 2- le photomultiplicateur (PM) :
- Rôle: transformation de l’énergie des photons de scintillation en un flux d’électrons puis amplification. - Constitué de : Une photocathode : Quand elle est frappée par les photons de scintillation elle émet un nombre proportionnel d’électrons. Les dynodes : Barrettes métallique au nombre de 10 – 12. Portées à des potentiels croissants. Les électrons sont accélérés et frappent la première dynode qui réémet un nombre d’électrons 3 à 6 fois plus élevé. ces électrons frappent la deuxième dynode et ainsi de suite.

20

21 L’anode : portée à un potentiel supérieur à celui de la dernière dynode Elle recueille tous les électrons sous forme d’une d’une impulsion électrique. - À chaque photon de scintillation correspond un nombre d’électrons recueillis sur l’anode constant pour un PM donné. Ce nombre est appelé le rendement du PM, peut atteindre 109. 3- l’amplificateur linéaire : Pour chaque décharge d’électrons sur l’anode du PM, il fournit une impulsion de tension amplifiée, d’amplitude proportionnelle au transfert d’énergie initial WT (entre le photon incident et le cristal scintillant).

22

23 4- Le sélecteur d’amplitude : Ne prend en compte que les impulsions de tension dont l’amplitude est comprise entre 2 valeurs (min, max) définissant la fenêtre de comptage.

24 3- sensibilité et spécificité des détecteurs à scintillation solide:
La sensibilité augmente avec: L’épaisseur du cristal (probabilité d’interaction élevée, probabilité d’absorption totale élevée). Le nombre de dynodes du PM et leur facteur multiplicatif. La qualité de l’amplificateur final. La fenêtre de comptage : Plus elle est large plus la sensibilité augmente jusqu’à une certaine limite → rayonnements diffusés et artéfacts sont pris en compte →qualité des images scintigraphiques dégradée.

25 4- Applications des détecteurs à scintillation solide:
3 application très importantes: 1- les compteurs à cristal puits: Déterminent l’activité des RE émetteurs γ in vitro. (RE: radioélements) 2- les sondes de comptage externe: Déterminent l’activité d’un RE émetteur γ dans une région de l’organisme. Exemple: dans la thyroïde, après injection d’iode radioactif. La sonde est munie d’un collimateur →sélection géométrique de la zone anatomique considérée. 3- caméras à scintillation ( gamma caméras): Cristal scintillant de grandes dimensions + une batterie de PM. Détermine le point d’impact du photon incident.

26

27

28

29

30

31

32 MERCI


Télécharger ppt "DETECTION DES RAYONNEMENTS IONISANTS"

Présentations similaires


Annonces Google