Les RI, c'est de la poudre de perlimpinpin

[Chat_du_Cheshire]

Bijour =)

 

Quelques questions sur le TD de RI (de Madame Cassol <3) pour être sur de ne louper aucune faille :

 

1) On est d'accord que l'interaction des RX/RGamma dépend au total de l'énergie/longueur d'onde/fréquence du photon ET de la nature du milieu ?

2) L'effet PHE peut se produire quelle que soit l'énergie du photon incident : compté Faux, c'est bien parce que pour des photons à très grande énergie incidente, l'effet est trop faible pour se produire ? (La section efficace associée étant inversement proportionnelle à l'énergie du photon incident)

 

3) Le TLE dans l'eau des électrons et particules lourdes est respectivement de 2 MeV/cm et 1000 Mev/cm : compté Vrai, alors que le cours indique exactement et respectivement 2.5 Mev/cm et 1500 Mev/cm, je sais qu'il y a une raison au fait qu'on néglige cette différence mais je ne sais plus laquelle

 

4) Pour une irradiation dans l'eau, la perte d'énergie des électrons est progressive : compté Vraie. Pourtant, quand les électrons interagissent avec le noyau, il n'y a quasiment aucun transfert d'énergie mais seulement changement de direction (à contrario de l'interaction électrons/couche atomique). J'imagine que c'est parce que dans l'eau, pour des électrons de haute énergie T, le pouvoir de collision se stabilise à 2 (or il concerne l'interaction électron/couche atomique ce qui confirme l'item) !

 

Et pour finir, une petite ''dose'' de détecteur...

5) La gamma-camera peut être composée :

- d'un photomultiplicateur (PM) pour convertir les longueurs d'ondes du RI à détecter = Faux. Je sais qu'il convertit le signal lumineux en électrique, on peut pas associer le signal lumineux à cette ''longueur d'onde'' ?

- de plusieurs PM dont on extrait un courant électrique proportionnel à l'énergie déposée sur la photocathode par le RI incident = Faux. C'est bien parce que l'énergie est disposée dans le cristal scintillant et pas dans le collimateur ?

 

En vous remerciant par avance

 

Saul

[Salamèche]

Bonsoir 

 

1) Effectivement, la nature du milieu intervient dans les interactions des rayons (par exemple, plus un milieu est dense en noyaux, plus la probabilité que le rayon soit dévié est forte)

 

2) Il y a une énergie seuil : l'énergie de liaison de l'électron. Si le photon incident a une énergie inférieure à l'énergie de liaison de l'électron, pas l'effet PHE

 

3)  J e n'ai pas le souvenir d'une raison particulière, mais les valeurs du TLE données en exercice étant relativement proches des valeurs du cours, le "pouvoir de nocivité" de la particule est le même donc on se moque un peu de la valeur exacte 

 

4) Je pense que c'est simplement parce que la probabilité d'interaction de l'électron avec le nuage électronique (donc de perdre de l'énergie) est très largement supérieure à celle d'une interaction avec le noyau (qui ne cause pas de perte d'énergie). Par conséquent, les électrons auront plutôt tendance à perdre de l'énergie quand ils se déplacent dans la matière, parce qu'ils auront plutôt tendance à interagir avec le nuage électronique.

 

 5) Premier point important à soulever : mais quel jeu de mot !

Redevenons sérieux :

-  La gamma-camera comprend bien un photomultiplicateur, mais c'est le scintillateur qui assure la conversion de longue d'onde entre RI à détecter et rayons visibles. Les tubes PM servent à transformer l'impulsion lumineuse en signal électrique.

 

-(Je cite Zuji) : Il est bien faux car il implique que l'énergie lumineuse arrivant sous forme de RI incident sois directement déposé sur la photocathode alors que l'on sait que le cristal scintillant sert d'intermédiaire. L'énergie est déposée sur le cristal, mais collectée par la photocathode.

 

 J'espère que tout est clair, bon courage ! 

[Chat_du_Cheshire]

Bonsoir Salameche, merci de ta réponse ! =)

 

1) C'est noté

2) hmm d'accord, mais Madame Cassol parlait d'énergie seuil pour les matérialisation et les photo-multiplicateurs, mais du coup ça semble aussi logique pour l'effet PHE, je note !

3) Je crois que tu viens de me donner la raison particulière (même si je trouvais l'écart un peu gros )

 

4) Très bien vuuu, d'ailleurs il est écrit dans le diagramme des collisions que le mécanisme principal pour les électrons est une collision sur les électrons des couches atomiques, ça confirme ton explication donc l'item =)

 

5) Bienvenue au SaulGoodman Comedy Club

 

- aah alors j'ai une erreur dans mon cours (pourtant ça vient des diapos de la prof c'est bizarre).

De ce que j'avais compris, c'est qu'on avait d'une part le tube photomultiplicateur dont la fenêtre d'entrée était la photocathode et d'autre part un pré-amplificateur... Ce qui donnait, je cite, '' le signal lumineux est transformé dans le TPM en signal électrique traité par la chaîne de detection '' ... Où est mon erreur ?

Et pour la 2eme question ben du coup ça se contredit encore avec mon cours...

 

 

Merci beaucoup en tout cas

[Zuji]

Salut, je complète juste l'excellente réponse de Salamèche

 

3) Ce qui est important je pense c'est l'ordre de grandeur et le fait qu'on à presque un facteur 1000 de différence entre les deux.

 

5) Je n'ai pas compris la blague (Edit: ok c'est bon j'ai eu la révélation) . Je ne suis pas trop sur de la réponse de Salamèche. Je suis en train de reprendre mes cours.

[Chat_du_Cheshire]

Bonjour Zuji

 

C'est ok pour la 3, le seul dernier soucis semble provenir du fonctionnement de la gamma caméra :/

 

Pour la blague, '' une petite dose de détecteur '' : ''dose'' et ''détecteur'' voyons

[Chat_du_Cheshire]

Voici au cas où ce que j'ai dans mon cours :

https://www.noelshack.com/2017-39-5-1506711775-p-20170929-210138-vhdr-auto-1.jpg

[Zuji]

Alors dans le cours de l'année dernière j'ai aussi noté que la photocathode était l'entrée des photomultiplicateurs. Et j'ai la même phrase "Le signal lumineux est transformé dans le TPM en signal électrique traité par la chaîne de détection". De plus, dans la première diapo sur les détecteurs à scintillation, elle définit bien que rigoureusement, un détecteur à scintillation (dont la gamma caméra) est composé d'un scintillateur (dans le cas de la GC = cristal), d'un PM (et donc on implique que photocathode fait partie du PM donc on peut dire que le PM produit un signal électrique :/) et d'un pré-amplificateur.

 

Gamma-caméra peut etre composée:

 

"d'un photomultiplicateur (PM) pour convertir les longueurs d'ondes du RI à détecter"

 

Faux, pour moi car il ne convertit pas une longueur d'onde mais change la nature de l'information. Cela ne me semble pas correct de dire que la photocathode change la longueur d'onde. Cela reviendrait à dire que l'on garde un photon.

Pour moi c'est bien que le signal lumineux devient un signal électrique qui rend l'item faux.

 

"de plusieurs PM dont on extrait un courant électrique proportionnel à l'énergie déposée sur la photocathode par le RI incident"

 

Faux, et là je suis d'accord avec Saul.

Pour moi il y a bien un courant électrique issus du PM, mais cela n'a pas de rapport avec l'item. Il est bien faux car il implique que l'énergie lumineuse arrivant sous forme de RI incident sois directement déposé sur la photocathode alors que l'on sait que le cristal scintillant sert d'intermédiaire. L'énergie est déposée sur le cristal, mais collectée par la photocathode. J'avoue ne pas avoir tout saisie de l'explication de Salamèche.

[Chat_du_Cheshire]

Ok ok merci ça me rassure sur ma prise de note qui est souvent très douteuse

Je pense que j'ai la réponse à toutes mes questions du coup (je note pour le changement de ''nature'' du signal et non de ''longueur d'onde'', la formulation de l'item était effectivement douteuse).

 

Je vous remercie encore une fois et vous souhaite un bon week-end

[Zuji]

N'oublie pas de mettre le sujet en résolu

[Chat_du_Cheshire]

Dommage qu'on ne puisse pas sélectionner plusieurs messages comme meilleurs réponses..

[Salamèche]

Bonsoir, et désolée si mon explication t'a embrouillée Saul.

Après vérification, tu as parfaitement raison : le tube PM est bien ouvert d'une part sur la photocathode et d'autre part sur le circuit de réception, il produit le courant électrique.

Quant aux items : 

- "d'un photomultiplicateur (PM) pour convertir les longueurs d'ondes du RI à détecter"

Je suis d'accord avec la réponse de Zuji, j'ajouterai même que c'est le scintillateur qui converti les longueurs d'ondes du RI à détecter, c'est lui qui "transforme" les rayons gamma en photons visibles.

 

- "de plusieurs PM dont on extrait un courant électrique proportionnel à l'énergie déposée sur la photocathode par le RI incident"

Merci Zuji pour ta réponse claire, effectivement le problème de cet item est que le RI incident n'est pas en contact direct avec la photocathode mais par l'intermédiaire du cristal. 

 

Voilà voilà, désolée, j'ai fait une erreur

 

Bonne soirée 

 

PS : je modifie ma réponse précédente pour ne laisser persister aucun doute

[Chat_du_Cheshire]

Aucun soucis Salameche, et je note pour le scintillateur, effectivement la gamma caméra est à scintillation j'avais pas fait le rapprochement avec la conversion !

Merci à vous deux

 

Bonne soirée ☺️