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tube radiogene anode tournante

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Un tube radiogène est un tube qui produit des rayons X. Ces rayonnements découverts par Rœntgen sont pénétrants d’où leur intérêt en médecine pour l’observation et ils ont un pouvoir ionisant ce qui présente des dangers pour les cellules vivantes. Le principe est la conversion d’énergie cinétique d’électrons arrivant sur une cible métallique en photons. La source d’électrons est appelée cathode, la cible portée à haute tension positive est l’anode. L’énergie cinétique est obtenue en accélérant les électrons par des tensions de l’ordre de 100 kV. Les électrons sont extraits par effet thermoïonique d’un filament chauffé par effet Joule. C’est une cathode à chauffage direct.
La conversion de l’énergie cinétique se fait par 2 mécanismes :
1) Rayonnement continu de freinage ou Bremsstrahlung pour les faibles énergies.
2) Spectre discontinu pour les énergies cinétiques > énergie d’ionisation quantifiée des atomes de la cible. C’est la fluorescence X.
L’effet pénétrant et la dangerosité des rayons X sont proportionnelles à la tension d’accélération des électrons.
La conversion de l’énergie des électrons en rayonnement se fait avec un mauvais rendement : de l’ordre de 1% ; de sorte que 99 % est transformée en chaleur. Pour éviter de vaporiser le métal de la cible, on repartit la chaleur en lui donnant la forme d’un gros disque mis en rotation par un moteur à champ tournant.
Le tube représenté ici est du type de Coolidge où les électrons proviennent d’une cathode chaude et se déplacent dans le vide. Ce tube peut être assimilé à une diode à vide où l’on exploite un phénomène physique parasite. Les premiers tubes radiogènes dits de Crookes ne fonctionnaient pas dans le vide mais dans de l’air raréfié et les électrons provenaient de l’ionisation de l’air par des décharges à haute tension établies entre une cathode froide et une anode cible. A noter que cette production de rayons X par les hautes tensions est un phénomène général dès qu’un métal est frappé par des électrons. Ainsi les masques métalliques des tubes à rayons cathodiques des TV et des moniteurs informatiques qui sont frappés par des électrons accélérés par des tensions de 25 kV émettent des rayons X à faible énergie dits mous mais dont il faut se protéger compte tenu de la grande durée d’exposition. L’astuce est d’inclure dans le verre de la dalle de la face avant un matériau à forte densité. Le matériau retenu est le plomb. De sorte que l’on peut dire que les tubes cathodiques sont faits de cristal.

Auteur Ph Maliet Collection Bernard Loquen
Créée le non disponible
Ajoutée le Dimanche 26 Août 2007
Dimensions 612*937
Fichier tube_radiogene_anode_tournante.JPG
Poids 153 Ko
Tags cathodique, Vide, électron
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