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25 mars 2016 Mots-clés : XFEL physique atomique

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ATTÉNUATION ET ABSORPTION DUN FAISCEAU DE PHOTONS

On suppose qu'un faisceau de N photons traverse une épaisseur de matière dx : types principaux d'interaction du rayonnement avec la matière.

Introduction à la physique de la radiologie médicale

Sources de radiation. • Interaction des particules chargées avec la matière. • Interaction des photons avec la matière. • Dosimétrie et grandeurs.

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1 Interaction des photons avec la matière Les photons peuvent parcourir d’importantes distances en fonction de leur énergie entre chaque interaction et perdent de l’énergie au cours de leur parcours Les interactions correspondent à tous les processus qui modifient l’énergie et/ou la direction du photon

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Photons : rayonnements électromagnétiques •Indirectement ionisants : ne sont absorbés que s’ils interagissent avec un électron du milieu •3 principaux types d’interactions : –Effet photoélectrique –Effet Compton –(création de paire) Interactions des rayonnements avec la matière 2) - Interactions des photons

Interaction des photons et des électrons avec matière

Chapitre I : Interaction des photons et des électrons avec des matières Page 3 Introduction D'une manière générale on peut définir un rayonnement ou radiation comme un mode de propagation de l'énergie dans l'espace sous forme d'ondes électromagnétiques ou de particules

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photon d'interagir avec la matière il dépend de l’énergie des photons incidents et la nature de la matière traversé •Parfois on caractérise le 2milieu par exprimé en cm /gr et qui est le coefficient d’atténuation massique on a dans ce cas la relation = 0???? ? ???? ???? ???? Avec ???? = ???? ????

Qu'est-ce que l'interaction des photons avec la matière ?

Interaction des photons avec la matière Les photons peuvent parcourir d’importantes distances en fonction de leur énergie entre chaque interaction et perdent de l’énergie au cours de leur parcours. Les interactions correspondent à tous les processus qui modifient l’énergie et/ou la direction du photon.

Quels sont les processus d’interaction des photons avec la matière ?

Les principaux processus d’interaction des photons avec la matière sont les suivants : • L’effet photoélectrique ; • La diffusion Compton ; • La création de paires ; • La diffusion élastique (Rayleigh). L’occurrence de ces trois types d’interactions dépend du numéro atomique de l’élément et de l’énergie du photon incident (cf. Figure 1).

Quels sont les phénomènes liés à l’Interaction rayonnement matière ?

L’étude des phénomènes liés à l’interaction rayonnement matière a permis de faire évoluer plusieurs disciplines en médecine. Dans le diagnostic radiologique, l’effet photoélectrique est à la base de formation de rayons X et la dématérialisation est le principe pour la TEP.

Quel est le caractère aléatoire des interactions des photons avec la matière ?

Le caractère aléatoire des interactions des photons avec la matière conduit à une loi d’atténuation exponentielle. Si on considère un écran d’épaisseur x caractérisé par un coefficient d’atténuation linéique µ et recevant N0 photons, il n’en laissera passer un nombre N tel que L’épaisseur x est en cm et ? est en cm-1.