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Propriétés optiques des terres raresArticle de référence | Réf : E6347 v1
Auteur(s) : Christophe DUJARDIN
Date de publication : 10 juil. 2017
Relu et validé le 30 avr. 2018
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Le premier matériau utilisé pour la détection de rayons X fut involontairement le BaPt(CN)4 en 1895. Cette poudre servait de convertisseur de photons UV, mais elle s’est avérée briller lorsque les tubes cathodiques de Wilhem Röntgen étaient en fonctionnement et protégés de sorte à ce qu’aucune lumière puisse s’en échapper ; c’est ce qui a permis de découvrir les rayons X. La fameuse photographie de Wilhem Röntgen où l’on voit le squelette de la main de sa femme avec la bague est désormais célèbre. La capacité des rayons X à traverser la matière permettait de « voir » à l’intérieur du corps. Très rapidement, l’impact dans le secteur médical fut important, avec notamment le service de radiologie mobile mis en place par Marie Curie lors de la guerre de 1914-1918.
Cependant, les rayons X traversent la matière et donc les plaques photographiques. Un convertisseur est donc interposé (le terme d’écran renforçateur est parfois utilisé). Son but est d’absorber les rayons X au profit de l’émission de photons permettant de sensibiliser les plaques photographiques. Le terme généralement utilisé est « X-ray phosphor ». Le ZnS et le CdWO4 ont rapidement été utilisés, car plus efficaces en termes de brillance et de pouvoir d’arrêt, ce dernier étant lié à la densité du matériau. La radiographie est longtemps restée basée sur ce principe d’un écran de poudre scintillatrice couplée à un film photographique, mais les évolutions des photodétecteurs et des matériaux scintillateurs ont rendu possible des images numériques et dynamiques (vidéos) avec des résolutions spatiales très bonnes (entre 100 et 200 μm selon les configurations). Notons que l’aspect « dynamique » existait avant l’introduction des imageurs numériques. En effet, les intensificateurs d’image remplissent également cette fonction. Le principe consiste en un écran scintillant couplé à une photocathode. Les électrons induits sont accélérés dans un tube à vide et détectés par un écran secondaire. Cet écran secondaire convertit les électrons accélérés en photons. On parle de cathodo-ray phosphor, exactement comme dans nos anciens téléviseurs cathodiques, et qui...
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(1) - SHIMIZU (S.) et al - * - NIM-A, 537, p. 57-60 (2005).
(2) - BIRKS (J.B.) - The theory and practice of scintillation counting. - Oxford, UK, Pergamon (1964).
(3) - RODNYI (P.) - Physical process in inorganic scintillators. - CRC press, Boca Raton, New York, États-Unis (1997).
(4) - KNOLL (G.) - Radiation detection measurements. - Wiley (2000).
(5) - BETHE (H.) - Annalen des physik. - 397, p. 99325-99400 (1930).
(6) - LECOQ (P.), ANNENKOV (A.), GEKTIN (A.), KORZHIK (M.), PEDRINI (C.) - Innorganic scintillators for detector systems. - Spinger, Berlin (2006).
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Calcul des spectres de transmission des matériaux https://www.researchgate.net/publication/275207314_ANALYSE_DES_SPECTRES_DE_TRANSMITTANCE_DES_COUCHES_MINCES_PAR_UNE_MODELISATION_MATHEMATIQUE_APPROPRIEE
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