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Principe de détection des rayons X II : Tubes photomultiplicateurs

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Description

Cette séance de cours couvre la conversion de la lumière de scintillation en un signal électrique utilisant des tubes photomultiplieurs (PMT) pour l'amplification sans bruit. Il explique comment les PMT fonctionnent, leurs composants et comment améliorer leur résolution spatiale.

Dans MOOC

Principes fondamentaux de l'imagerie biomédicale : Ultrasons, rayons X, tomographie par émission de positrons (TEP) et applications

Ce cours montre comment les principes physiques existants transcendent l'imagerie biologique et établissent un lien important avec les sciences de la vie, illustrant les contributions que la physique peut apporter aux sciences de la vie. Des exemples pratiques seront présentés pour illustrer la modalité d'imagerie respective, son utilisation, ses prémisses et ses limites, et la sécurité biologique sera abordée. Pendant ce cours, vous développerez une bonne compréhension des mécanismes conduisant au contrast

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Concepts associés (23)

Imagerie médicale

L'imagerie médicale regroupe les moyens d'acquisition et de restitution d'images du corps humain à partir de différents phénomènes physiques tels que l'absorption des rayons X, la résonance magnétique nucléaire, la réflexion d'ondes ultrasons ou la radioactivité auxquels on associe parfois les techniques d'imagerie optique comme l'endoscopie. Apparues, pour les plus anciennes, au tournant du , ces techniques ont révolutionné la médecine grâce au progrès de l'informatique en permettant de visualiser indirectement l'anatomie, la physiologie ou le métabolisme du corps humain.

Détecteur à scintillation

Un détecteur à scintillation, également appelé compteur à scintillation ou plus souvent scintillateur, est un instrument composé d'un matériau qui émet de la lumière à la suite d'un dépôt d'énergie par interaction avec un rayonnement. Il existe deux grandes familles de scintillateurs : les scintillateurs organiques (à base de composés benzéniques : anthracène, naphtalène, stilbène, terphényle, etc.) que l'on retrouve sous forme de plastiques ou en solution liquide, et les scintillateurs inorganiques qui sont utilisés en monocristaux ou en poudre (principalement des halogénures alcalins).

Liquid scintillation counting

Liquid scintillation counting is the measurement of radioactive activity of a sample material which uses the technique of mixing the active material with a liquid scintillator (e.g. zinc sulfide), and counting the resultant photon emissions. The purpose is to allow more efficient counting due to the intimate contact of the activity with the scintillator. It is generally used for alpha particle or beta particle detection.

Tube photomultiplicateur

Un tube photomultiplicateur (en anglais, photomultiplier tube) est un dispositif permettant la détection de photons qui se présente sous la forme d'un tube électronique. Sous l'action de la lumière, des électrons sont arrachés d'un métal par effet photoélectrique à une photocathode, le faible courant électrique ainsi généré est amplifié par une série de dynodes utilisant le phénomène d'émission secondaire pour obtenir un gain important. Ce détecteur permet de compter les photons individuellement.

Scintillateur

Un scintillateur est un matériau qui émet de la lumière à la suite de l'absorption d'un rayonnement ionisant (photon ou particule chargée). Il existe deux grandes familles de scintillateurs : les scintillateurs organiques : (anthracène, naphtalène, stilbène et terphényle) que l'on retrouve sous forme de monocristaux ou en solution liquide, les scintillateurs inorganiques utilisés sous forme de monocristaux (iodure de sodium, germanate de bismuth), ou bien sous forme de poudres incorporées à un substrat.

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Interactions faisceau-matière: phénomènes d'émission

Explore les interactions faisceau-matière, en se concentrant sur les phénomènes d'émission de l'ionisation électronique du noyau par les rayons X et les électrons, et la concurrence entre Auger et les émissions de rayons X.

Améliorer et façonner le rayonnement des particules à haute énergie avec la nanophotonique

S'oriente vers l'amélioration et l'adaptation du rayonnement des particules à haute énergie à l'aide de structures nanophotoniques.

Détecteurs de gamma et de rayons X

Explore les appareils d'imagerie à rayons X et gamma, les types de détecteurs, la résolution d'énergie et les mécanismes de transport de charge.

Tomographie par rayons X : principes et applications

Explore les principes de la tomographie par rayons X, y compris la génération, l'interaction avec la matière, les méthodes de détection et des exemples pratiques.

Principe de détection des rayons X : scintillation MOOC: Principes fondamentaux de l'imagerie biomédicale : Ultrasons, rayons X, tomographie par émission de positrons (TEP) et applications

Explique le principe de détection des rayons X à l'aide de cristaux de scintillation et discute des caractéristiques de matériaux comme CdWO4 et NaI:Tl.

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Concepts associés (23)

Imagerie médicale

Détecteur à scintillation

Liquid scintillation counting

Tube photomultiplicateur

Scintillateur

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