Les rayons X ne sont pas seulement utilisés dans le secteur de l’imagerie médicale. Leur production sert aussi aux systèmes de sécurité. © Ai.Comput’In, Flickr, CC by-nc-nd 2.0

Sciences

La production des rayons X et leur utilisation

Question/RéponseClassé sous :physique , rayons X , production de rayons X

Les rayons X sont une forme de rayonnement électromagnétique largement employée dans les secteurs de l'imagerie médicale et de la cristallographie. Ils sont essentiellement produits dans des tubes à rayons X.

L'interaction d'électrons avec une cible métallique peut produire des rayons X. Ces électrons sont eux-mêmes émis par un filament - en tungstène, par exemple - chauffé. Ils sont accélérés par une différence de potentiel de quelques dizaines de kilovolts.

Les tubes à rayons X

Le processus se déroule dans des tubes à rayons X sous vide, aussi appelés « tubes de Coolidge ». Les rayons X sortent du tube par des fenêtres en béryllium, un matériau sélectionné pour son étanchéité au vide et pour sa perméabilité aux rayons X. Pour autant, la production de rayons X par ce biais n'affiche pas une efficacité supérieure à 1 % !

Le spectre des rayons X

Le spectre d'émission des rayons X est constitué de la superposition d'un spectre continu et d'un spectre discret de raies. Les rayons X sont en effet issus de la décélération rapide des électrons lors de l'impact sur la cible (rayonnement de freinage ou Bremsstrahlung) ou du retour à l'état fondamental d'atomes excités de la cible.

Des sources radioactives

La désintégration radioactive de certains isotopes produit également des rayons X. Cette production se fait à partir de sources compactes mais elle est difficilement maîtrisable et peu stable.

Utilisation des rayons X

Les rayons X sont employés dans le domaine médical en radiographie ou lorsqu'un patient passe un scanner. Ils sont aussi utilisés pour des raisons de sécurité. C'est le cas par exemple dans certains aéroports, où passagers et valises peuvent passer un scanner à rayons X.