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Rappels de radioactivité

a. g. Papier. Plomb. H2O Plastiques. Plexi. n fission fusion. b- b+ CE. Rappels de radioactivité. Rappels sur l’adsorption des rayonnements. Ionisation e- et cation + Excitation - Desexcitation X, UV, Visible g si neutrons Matérialisation Lumière si Cerenkov + X freinage

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Rappels de radioactivité

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Presentation Transcript

  1. a g Papier Plomb H2O Plastiques Plexi n fission fusion b- b+ CE Rappels de radioactivité Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  2. Rappels sur l’adsorption des rayonnements • Ionisation e- et cation + • Excitation - Desexcitation • X, UV, Visible • g si neutrons • Matérialisation • Lumière si Cerenkov + • X freinage • Activation par neutrons X,g X,g,a,p,e+,e- n e- Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  3. Détection de rayonnement: principe Gaz Semi-cond. Thermoluminescence g UV-Vis UV-Vis Scintillation Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  4. Désexcitation Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  5. Effet photo-électrique • Ionisation (excitation)e- fortement liés • RéarrangementX, UV, Visiblee- Auger • Absorption totaleEph = Eg - Eliaison • Iph Z4 Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  6. e- g > 1022 keV 180° 511 keV e+ 180° 511 keV Effet de matérialisation • Ionisation (excitation)e- peu liés • Excitation - Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  7. Diffusion Compton • e- peu liés • Ionisation - Excitation • hn ’ = hn / (1-a(1-cosQ) • a = hn en MeV/ 0,511 • l ’-l = lc (1-cos Q)lc = 2,426 1010 m q  180° j 90° Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  8. Rétrodiffusion: 180° • Ionisation (excitation)e- peu liés • Excitation - • A q = 180°D(hn) = 0,255 MeV • A q = 90°D(hn) = 0,511 MeV Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  9. Atténuation et absorption I = I0 e -m x Plomb Aluminium Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  10. Atténuation de différents milieux 99mTc 511 keV Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  11. Chaine de comptage g: principe Réglages distance vitesse en x et y intégration Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  12. Jonction Cristal - PM Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  13. Scintillation: évolution temporelle Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  14. Solides minéraux scintillants Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  15. Photomultiplicateur THT + 500-1000 v Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  16. PM: anodes et dynodes Anodes collectrices Dynodes amplificatrices Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  17. PM: Limitation de réponse angulaire Dynodes courbes Dynodes persiennes Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  18. PM: homogénéité angulaire Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  19. PM: limitation de vitesse Réponses de types atc e-bt et gaussien Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  20. Cristal + PM: Limitation de sensibilité Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  21. PM: Limitation du gain • Fuites ohmiquesbasse tension • Emission thermoélectronique • Effet de champ +++haute tension Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  22. PM: courant d’obscurité • Effet de la température + • Signal / bruit ++ Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  23. Système à gaz raréfié I (mA) I (mA) Ddp (kV) Chambre d’ionisation Compteur proportionnel Geiger-Müller + 1 kV Fenêtre fine: Mica ou mylar Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  24. Semi-conducteurs et jonction PN Zone interdite (migration d ’e-) Zone P = trous libres Zone P = e- libres (p Positif) Sous tension inverse + Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  25. + Diode PIN Intrinsèque Li P N Potentiel Champ Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  26. Photodiode à migration Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  27. Sonde de détection CdTe Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  28. Résolution en énergie • Génération de porteurs d ’informations aléatoire ET = N-1/2 • Pour E = 30 keV, au mieux • W = 3 eV ET = 10000-1/2 = 1/100 = 1 % de E • W = 30 eV ET = 1000-1/2 = 1/33 = 3,5 % de E • W = 90 eV ET = 300-1/2 = 1/17 = 6 % de E Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  29. Spectre du 99m Tc: NaI Intensité FWHM: 10-12 % Compton Energie 2°ordre 1°ordre 140 keV Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  30. Spectre du 137Cs 30,15 ans 137Cs 661,662 keV 2,554 min 55 137Ba 56 Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  31. Influence de la taille du détecteur D S Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  32. Influence de l’environnement Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  33. Spectre du 55Fe Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  34. Spectre X-g du 241Am Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  35. Influence du taux de comptage n comptés Non Paralysable n = N / ( 1 + N t ) Paralysable n = N e-Nt N réels Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

  36. Spectre b et circuit à coincidence Benoit Denizot Médecine Nucléaire CHU Angers

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