Relation entre la haute tension et l'énergie des rayonnements X

Hello,
Je rebondis (tel le cochonnet moyen) sur une phrase de notre ami Baldaquin tirée d'un autre post (spectre d'énergie d'un accélérateur de 18 MeV):
-L'énergie du faisceau X incident est elle-même distribuée entre 0 et 18 MeV, on convient parfois que l'énergie moyenne d'un rayonnement de freinage est de 1/3 de l'énergie max.
Personnellement, j'ai appris que l'énergie moyenne d'un rayonnement X correspond au 2/3 de la haute tension appliquée entre la cathode et l'anode.
Merci pour vos lumières
Fred

Hello Fred,

Chouette idée de fil, j'ai besoin de me remettre les idées au clair, j'espère que d'autres klowns contribueront.

Selon mes souvenirs :
-Quand j'ai repris le 1/3 que tu citais, c'était pour insister sur le fait que la relation simple approchée d'énergie moyenne concernait le faisceau incident (production de rayons X) et pas le faisceau diffusé (Compton).
- Dans un tube, précisément, c'est l'énergie la plus probable du photon de freinage qui est de l'ordre de 1/3, ce qui n'en fait pas l'énergie moyenne mea culpa.
- Je connais la relation Emoy=2/3 Emax pour le rayonnement de freinage sur un échantillon mince (mes TP de physique) mais les spectres de tube RX utilisés en radiologie n'ont pas franchement la même allure (cf ci-dessous). Certes l'anode n'a pas le même look, mais je bloque pour expliquer le passage de l'un à l'autre.




Quelqu'un connaît-il une relation empirique du spectre d'un tube RX à anode massive ?
Ca permettrait de se faire une simulation de l'énergie moyenne.

Enfin, et à mon avis le plus important, je te disais dans la phrase suivante que rien ne vaut la mesure. Un tube RX vieillit et son spectre d'émission peut varier en 6 mois dans certaines situations.

En piste les autres !

Hello Baldaquin,
c'est marrant mais j'ai la même courbe, mais dans l'autre sens...
Je tacherais d'ouvrir mon micro du boulot pour la mettre dans ce post..
Fred

alors là, voila que ça m'intéresse au plus haut point because je prepare un topo sur les tabliers plombés !

j'en suis restée à l'approche suivante : Emoy=2/3 Emax ceci pour caractériser l'énergie des photons
plus évidemment les énergies correspondant aux raies d'émission
ce qui veut dire que pour une tension affichée de 120 kV, l'énergie moyenne du faisceau de photons émis est pour 66 % de 80 keV et pour le tiers restant cela se reparti de 80 keV à 120 keV et de 0 keV à 80 keV
et grace à ce petit tableau ci dessous :


je leur dit que le plomb (numero atomique 82) est efficace pour les énergies photoniques utilisées en radiologie et scanographie

alors pourquoi les tabliers plombés me direz-vous chers klowns ?
et bien figurez-vous que dans certaines formations à la radioprotection du patients, les manipulateurs en sortent en apprenant qu'il ne faut plus utiliser les protege-gonades plombés pour les patients car c'est plus irradiant derrière , parce que les interactions photons plomb provoquent du rayonnement de freinage plus important que le primaire parce que l'énergie des photons avec un affichage de 120 kV est de ......120 keV !!!!!! simple
vous retrouverez ces questions dans plusieurs forums d'écoles MER !
d'où ma décision de faire un topo car c'est un sujet récurrent, d'où mon intérêt pour ce fil ,
alors qu'elle est l'énergie d'un faisceau x ? et que se passe t il quand il traverse du plomb ?
est ce que mes cours sont périmés ?

Salut Manu,
pour moi, par rapport à ta question, les X médicaux (en diagnostic) vont créés dans le plomb (Z = 82) beaucoup plus d'effet photoélectrique que de Compton et seront donc très "absorbés" par le plomb.
Fred
(PS : comment on fait pour sortir un schéma d'un ppt et le mettre dans un post )

pour ton souci informatique fred, tu prends l'image de ton ppt
tu vas sur les icones dans le module poster une reponse y en a une qui s'appelle heberger une image
tu cliques
tu vas chercher ton image avec parcourir
et ensuite tu as une petite fenetre qui va s ouvrir avec 3 options d'adresse
tu copies la derniere
puis tu vas dans l icone inserer l image
tu mets le lien que tu viens de copier
et hop
en route mauvaise troupe

sinon fred *merci pour ta réponse
c'est ce que je dis
ouf!!!!
le plomb est efficace

Bonjour
Avec Jean-Claude MOREAU dans l'ouvrage sur les sources scellées et générateurs X (5% de réduction aux membres de l'association), voila ce nous avions écrit
Dans la pratique Emax a la même valeur numérique que la haute tension (HT) appliquée entre le filament et la cible. Elle s’exprime directement en keV, la tension s’exprimant en kV. Ainsi un générateur X sous tension de 150 kV émet un spectre continu de 0 à 150 keV, avec une énergie moyenne de 100 keV.
La figure au dessus du texte n'était qu'une illustration du spectre continu et des raies dues au réarrangement du cortège.
Nous avons mis sur le schéma que l'énergie moyenne était égale au 2/3 de l'énergie maximum.

KLOUG

Merci Manu
Voilà ce que j'ai. Alors effectivement, c'est peut être applicable pour une certaine technologie de tube Rx avec une certaine filtration...




Fred
PS : Dis Kloug comment fait-on pour bénéficier des 5% de réduc?

Hello Fred
Je t'envoie le bon de commande.
Marco

merci fred
merci kloug
donc voici ma nouvelle question : cette relation qui dit que l'énergie moyenne des photons est de 2/3 de Emax , y a une relation mathématique ou c'est juste empirique ?
est ce que c'est assujetti au vieillissement du tube ?
la filtration inhérente joue t elle sur les valeurs supérieures ou juste sur le nombre de photons ? (parce que pareil, la j ai deux versions !)
oui oui je sais que ça fait beaucoup de questions

ps itou pour la reduc du bouquin !

Bonjour
Pour les questions de Manu je n'ai pas toutes les réponses. Je vais chercher.
C'est une relation que j'ai toujours connue comme empirique. Il y a maintenant des outils pour traduire ça sous forme d'un modèle mathématique mais je n'ai pas ça sous la main. Je vais chercher.
Je n'ai pas souvenir que le vieillissement du tube changeait l'énergie des électrons émis et donc des X dus aux interactions.
La filtration additionnelle elle va jouer généralement sur l'énergie et la quantité de photons, mais pas à n'importe quel endroit du spectre.
Cela revient en général à rendre négligeable les photons de faible énergie (en nombre). Mais du coup cela modifie la valeur de l'énergie moyenne car on dit alors que le spectre se « durcit ».
KLOUG

Merci beaucoup de vos efforts !
En imagerie, on va avoir les raies caractéristique dans la partie haute du spectre, car ce sont les rayons durs qui vont contribuer à l'image et permettre de diminuer la dose.

En radiothérapie, il y a bien un klown qui va nous sortir un spectre de son clinac...

@ Manu, c'est bien l'effet photoélectrique qui prime et absorbe, il n'y a du Compton significativement que pour les photons de plus de 100 keV, à la louche, mais ça ne prime pas sur la dose.
Nous avions fait des mesures à 511 keV qui là remettait en question le port du tablier.
Et si tu peux dans ton topo la question des tabliers sans plomb, qui ont un effet photo-électrique à plus faible énergie et qui donc peuvent moins protéger du diffusé dans les examens à haut kV.
Mais c'est un autre sujet.

@ baldaquin, très bonne idée de parler des tabliers sans plomb
je mettrai un petit laïus
je proposerai le doc après relecture du corel , pour les rubriques du cirkus , j'imagine que ce genre de propos (ne plus protéger les patients ) n'existent pas que dans la région rhone alpes !

Bonjour,

Fred ou Kloug, pouvez-vous nous donner les ordres de grandeur sur l'axe des abscisses ?
Vu les positions des raies du tungstène (puisqu'il est écrit W), j'ai l'impression que sur ce schéma on travaille à plusieurs centaines de kV.
Je remets le schéma ci-dessous.

j'avais cru au départ que la courbe était à l'envers, mais je n'avais pas vu que les abscisses étaient en Energie!!

pour le tungstène je te propose ce lien!

tu devrais y trouver ton bonheur!!

PPJ

manu42 a écrit:

et bien figurez-vous que dans certaines formations à la radioprotection du patients, les manipulateurs en sortent en apprenant qu'il ne faut plus utiliser les protege-gonades plombés pour les patients car c'est plus irradiant derrière , parce que les interactions photons plomb provoquent du rayonnement de freinage plus important que le primaire parce que l'énergie des photons avec un affichage de 120 kV est de ......120 keV !!!!!! simple
vous retrouverez ces questions dans plusieurs forums d'écoles MER !
d'où ma décision de faire un topo car c'est un sujet récurrent, d'où mon intérêt pour ce fil ,
alors qu'elle est l'énergie d'un faisceau x ? et que se passe t il quand il traverse du plomb ?
est ce que mes cours sont périmés ?

Excusez moi... je ne suis pas réveillé... J'ai bien compris ? Il y a des formateurs qui parlent de rayonnement de freinage pour les photons ???? ça me fait mal... un conseil : fuyez cet organisme de formation... loin...

J'ai pris un café... je relis la phrase... C'est pas possible ! Là, c'est quand même grave... les conséquences que cela entraine...

Il y a une chose qui est vraie mais ne concerne ni le rayonnement de freinage, ni les protèges-gonades ni la radiopro du patient mais celle du personnel.

A haut kV, l'effet photoélectrique n'est plus le seul probable dans le plomb et il y a une part de diffusé Compton non négligeable.
Certaines sociétés proposent des gant plombés pour protéger les opérateurs (radiologue, chirurgiens) en interventionnel.
Pour préserver une dextérité suffisante, ces gants ne représentent que 0,1 mm d'épaisseur de plomb.

L'atténuation est donc faible et le Compton en faisant diminuer l'énergie du photon X augmente sa probabilité d'interaction.
Nous avons observé sur plusieurs modèles de gants une augmentation de la dose aux doigts lors des tests sur le terrain.

Mais bon, ce n'est pas le sujet du fil et j'aimerai avoir les ordres de grandeur sur le schéma quand Fred ou Kloug auront le temps.

Je crois qu'une partie de l'explication est due effectivement à la confusion dans les abscisses (un schéma avec l'intensité en fonction de la longueur d'onde pris pour un schéma avec l'intensité en fonction de l'énergie).
Je crois aussi que nous ne nous plaçons pas dans les mêmes énergies : en radiologie conventionnelle nous sommes entre 50 et 120 keV max.
Cette gamme occupe apparemment un tout petit bout à gauche du schéma. Le lien de PPJ (merci !) me conforte en ce sens.

Pour "où et quand mettre le plomb", j'ai créé un nouveau fil : https://www.forum-rpcirkus.com/le-monde-medical-f23/ou-et-quand-mettre-du-plomb-sur-un-patient-t1192.htm.

Je vous y invite et laisse les modos déplacer les posts s'ils le jugent pertinents.

Bonsoir
Et bien tout dépend de la valeur de la haute tension...
Aussi bien là que dans le livre sur les sources scellées et les générateurs X nous avons mis une allure de courbe.
Comme on trouve de tout en industriel et médical, il est difficile de vous donner des valeurs précises.
On peut quand même dire que les raies X du tungstène tournent autour de 58 et 66 keV. Il suffit de faire la différence des énergies de liaison. Après le fond continu c'est selon la tension..
KLOUG

Salut Baldaquin (ou re-salut, devrais je dire) et au reste de la troupe,
c'est bien, je suis content de moi, et je vois que ce petit post fait fonctionner les neurones de tout le monde et créé des interrogations...
Cette courbe, je l'ai sans autres informations (notamment, en grandeur d'unité).
Je ne pense pas qu'il y ai erreur d'unité, et si c'était des longueurs d'onde, la courbe serait dans l'autre sens. Quant à l'énergie, la valeur des X de fluorescence est figée et ce quelle que soit la HT appliquée. Cette dernière intervient uniquement sur la valeur énergétique des X de freinage (je pense que je vais faire plaisir à Denis, là, non?).
Mais bon, c'est ce que j'ai appris (ou cru comprendre), mais comme dirait un grand philosophe, je ne suis pas sorti de la cuisine de Jupiter, et je peux me tromper, mais je suis quelqu'un de très ouvert (enfin, il y a des limites à tout..) et je suis preneur de tout avis divergent.
Fred

Hello Fred,

- Dommage qu'on n'ait pas les ordres de grandeurs, je sais Kloug on peut se baser sur les raies, mais j'ai tenté par le calcul et ça donne quelque chose de presque cohérent avec ce schéma. Tout est dans le presque.
- Ta modestie te fait honneur et devrait nous servir d'exemple, mais quand je dis qu'il y a confusion entre longueur d'onde et énergie sur les abscisses, je pense que c'est moi qui ai fait la confusion lorsque je me suis penché sur la question.

Bon en parlant de cuisine et de Jupiler, j'y vais !

Bonjour à tous,
si cela peut aider à votre réflexion voici un spectre de photons dû à l'interaction d'électrons de 120 keV sur du W. l'un est présenté avec des énergies (MeV) en abscisse l'autre en longueur d'onde en nm.



PSR

rappelons aussi que E=hc/lamba