RAYONS X

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Dans la suite continue des radiations électromagnétiques que l'on sait produire, depuis les longueurs d'onde très courtes de l'ordre de 10−4 nm jusqu'à celles de l'ordre de plusieurs kilomètres, on appelle rayons X les radiations comprises entre 0,01 et 5 nm environ. Ces limites ne sont pas précises et, en fait, c'est plutôt leur mode de production qui définit les rayons X : ils sont émis par le bombardement de la surface d'un solide par des rayons cathodiques, ou faisceaux d'électrons accélérés par des tensions variant entre 103 et 106 volts.

Du côté des grandes longueurs d'onde, le domaine des rayons X est limité pratiquement du fait de l'absorption de plus en plus considérable par toute matière, même de faible densité, si bien que ces rayons, dits rayons mous, deviennent très difficiles à utiliser et à détecter quand la longueur d'onde croît. Les rayons X sont reliés au domaine de l'ultraviolet très lointain par des radiations qui ont été produites et étudiées mais qui sont très peu employées.

Du côté des petites longueurs d'onde (rayons « durs »), des sources à très haute tension deviennent nécessaires, et la limitation est due aux difficultés techniques de réalisation. Le domaine des rayons X recouvre celui des rayons γ émis par certains atomes radioactifs.

Production

La source usuelle des rayons X est appelée le tube Coolidge, du nom de son inventeur (1917). C'est un tube à vide comportant deux électrodes, une cathode émettrice d'électrons (filament de tungstène chauffé) et une anode, ou anticathode, masse métallique portée à un potentiel positif de l'ordre de 10 à 300 kilovolts dans les tubes ordinaires. Si la source de tension est un simple transformateur, le tube n'émet que pendant l'alternance où l'anode est positive (le tube est dit autoredresseur). Il comporte une fenêtre d'une nature telle qu'elle n'absorbe pas trop les rayons X émis (en verre pour les rayons durs, en béryllium pour les rayons mous, en mylar très mince pour les rayons très mous).

Radiologie : un tube Coolidge

Photographie : Radiologie : un tube Coolidge

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Dans une ampoule où l'on a fait le vide, l'émission de rayons X se produit au niveau d'une anticathode AC qui reçoit les électrons que propulse la cathode FC. Invention de 1917. 

Crédits : Collection Guy Pallardy

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Rayons X : l'expérience de Röntgen est étudiée

Photographie : Rayons X : l'expérience de Röntgen est étudiée

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Dans un laboratoire universitaire, des étudiants apprennent à maîtriser le rayonnement X découvert en 1895 par Wilhelm Röntgen. On leur présente un tube à vide, où l'émission de rayons aura lieu, ainsi que deux types de générateurs à haute tension, qui fourniront l'énergie nécessaire. 

Crédits : Collection Guy Pallardy

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Deux phénomènes bien distincts sont à l'origine de la production de [...]


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Radiologie : un tube Coolidge

Radiologie : un tube Coolidge
Crédits : Collection Guy Pallardy

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Rayons X : l'expérience de Röntgen est étudiée

Rayons X : l'expérience de Röntgen est étudiée
Crédits : Collection Guy Pallardy

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Tube à rayons X : spectre continu

Tube à rayons X : spectre continu
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Longueurs d'onde déplacées

Longueurs d'onde déplacées
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Pour citer l’article

André GUINIER, « RAYONS X », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/rayons-x/