ABSORPTION DES RAYONS X
 
 
SOMMAIRE

Absorption suivant la nature du luminophore
Efficacité de détection quantique


 
 
 
 

Absorption suivant la nature du luminophore
 

Les photons X sont absorbés par l’écran lorsqu’ils interagissent par effet photo-électrique avec les électrons des couches profondes des luminophores.

La fraction de photons X absorbés dépend:

 - de l’énergie du faisceau et du Z du luminophore (effet photo-électrique)
 - de l’épaisseur de la couche luminescente

 Grosso-modo elle est de 20% pour CaWO4
                                   de 40% pour CaWO4 High speed (couche plus épaisse)
                                   de 60 à 75% pour les terres rares.

L’absorption supérieure des photons par les terres rares est due à leur numéro atomique moins élevé que le tungstène (l’énergie de liaison des électrons est plus proche de l’énergie moyenne du faisceau) ce qui explique en partie leur plus grande rapidité.
 
Composé
Z 
ElK
absorption ++ à (keV)
W
74
70 keV
supà 70
Gd
64
50 keV
50 à 70
La
57
39 keV
40 à 50
Y
39
17 keV
20 (idem W entre 17 et 70 keV)

 

L’absorption des écrans CaWO4 baisse lorsque l’énergie augmente, jusqu’à l’atteinte de l’énergie critique de la couche K du tungstène (effet photo-électrique maximal)


 

Le Gadolinium présente une absorption avantageuse sur le tungstène entre 50 et 70 keV (renforcement du contraste)


 

Un grand nombre de photons X ayant une énergie inférieure à 50 keV, certains écrans mélangent Gadolinium et Lanthane.
 


L’adjonction de Lanthane permet de compléter le spectre d’ absorption entre 39 et 50 keV (Du Pont Cronex Quanta V)
 
 
 

L’Yttrium et le Tungstène présentent la même absorption entre 17 et 70 keV.

Par contre l’efficacité de conversion de l’Yttrium est supérieure (18% contre 5%)
 
 
 
 
 

Efficacité de détection quantique
 
 

EFFICACITE D’UN DETECTEUR
 
 

L’absorption est caractérisée par le coefficient de détection quantique (ou efficacité de détection quantique , QDE)

          Energie radiante absorbée
=  --------------------------------------
          Energie radiante incidente
 
 

Comparaison des Coefficients de Détection Quantique (QDE)

Ecran                        Composition                 Epaisseur                              QDE
                                                                   (mg/cm2)              60 kV         80 kV        120 kV

Hi-Plus                        CaWO4                          120                  53,2            42                26,3
Quanta III                    LaOBr:Tm                      108                  60              53,2              33,2
Lanex regular               Gd2O2S:Tb                     130                  54,3           52,6              39,5
Trimax 12                    Gd2O2S:Tb                     165                  60,8          59,3               46,5