Thèse APPROCHE DÉTERMINISTE DU SÉCHAGE DES AVIVÉS ...

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Chapitre I Les rayons X se différencient des autres rayonnements par leur mode de production. En effet, ils sont produits en bombardant une cible (anode) par un faisceau d’électrons émis par un filament et accélérés par une différence de potentiel (Fig.I.9-(a)). L’essentiel de l’énergie cinétique des électrons bombardant l’anticathode se convertit en chaleur, moins de 1 % seulement est transformé en rayons X. Le rayonnement X est polychromatique et il est caractérisé par un spectre continu et un spectre de raies (Fig.I.9-(b)) : le spectre continu est provoqué par la décélération des électrons au voisinage des noyaux atomiques de la cible (le terme consacré est le rayonnement de freinage), le spectre de raies est lié à des changements de niveau d’énergie d’électrons internes appartenant aux atomes de la cible et ne dépend donc que de la nature de l’anode. ¨ ¡£¢¥¤§¦§¨© Figure I.9. Schéma du principe d’émission d’un tube de rayonnement (a) et du spectre émis (b). Le rayonnement X est formé d’un ensemble de photons, porteur d’un quantum d’énergie lié à leur fréquence selon la relation E = h ν (h : constante de Planck (J.s), ν : fréquence du 1 rayonnement ( s − )). Rappelons que la relation entre la fréquence et la longueur d’onde d’une onde électromagnétique est : ν = C / λ, avec C la célérité de la lumière (∼3x10 8 m/s), λ la longueur d’onde ( A ). L’énergie maximale d’un photon X ne peut pas être supérieure à celle de l’électron avant son freinage sur l’anticathode Emax= eV (e : charge élémentaire d’un électron, V :tension accélératrice (V)). ¤¢¥ ¨¢ ¤¦¨© Le rayonnement incident interagit avec la matière de l’échantillon testé et génère des phénomènes physiques tels que la fluorescence (effet photo-électrique), et la diffusion (effet Compton, effet Thomson) (Fig.I.10). Par conséquent, seule une partie du rayonnement incident traverse Page-26- Intensité (coups / seconde) ¥§ 0 Energie (keV) 40
Page-27- Approche empirique et scientifique du séchage l’échantillon. L’atténuation dépend de la composition atomique de l’objet d’étude et de la longueur d’onde du rayonnement. ¢ ¢ λ Figure I.10. Principaux processus d’interaction entre les photons X et la matière [Badel (1999)]. Le caractère ionisant des rayonnements X, des rayons γ, et des neutrons fait qu’ils sont dangereux pour l’homme et nécessitent une protection adéquate. Toutefois, contrairement aux sources radioactives (émission de rayons γ, de neutrons), les sources de rayons X présentent le grand avantage de pouvoir arrêter à tout moment leur émission, avec l’annulation de la différence de potentiel entre les deux électrodes. Par ailleurs, il est possible de choisir indépendamment la dureté des rayons (en fonction de la masse à traverser) et l’intensité émise (taux de comptage) afin de concilier précision et rapidité des mesures. La dureté est réglée à partir de la tension appliquée, et l’intensité du rayonnement à partir du courant circulant dans le filament émetteur du faisceau d’électrons. En contrepartie, le caractère polychromatique, particularité de la mesure par rayon X comparée aux méthodes utilisant une source radioactive (gammamétrie), rend plus difficile l’exploitation des résultats. ¢¢ ¥©¥ λ λ ¢¡¢£¥¤§¦©¨§ ¤§ § ¢ ©¥©¥ λ λ ¢§§§ λ λ ¢¢§¢ ≠ λ λ
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Sidney Boone, R., Kozlik, C.J., Boi
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