Chapitre III: Matériels et Méthodes
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2.4.1. La source (Despujols, 2000).
La source est constituée par un tube à rayon X. Ces tubes sont universellement utilisés ; ils
sont constitués par une enceinte vidée, dans laquelle un faisceau d’électrons, accélérés par une
tension électrique continue V, donc d’énergie W=eV (e=valeur absolue de la charge de
l’électron), frappe une cible métallique. Cette cible est appelée « anode » parce qu’elle est
portée à un potentiel positif par rapport à la source d’électrons (« cathode ») ; elle est aussi
appelée « anticathode ».
Les électrons sont ralentis dans la cible, en émettant un rayonnement de freinage
(Bremsstrahlung), dont le spectre est continu et dont l’énergie maximale est W. ce
rayonnement est d’autant plus intense que le numéro atomique du métal constituant la cible
est plus élevé.
Le rapport entre l’énergie émise sous forme de rayonnement et l’énergie fournie au tube
(produit de la tension V appliquée par l’intensité du faisceau électronique, figure 24) est
approximativement égal à :
(37)
Avec :
Z : numéro atomique de l’élément constituant l’anode ;
V : tension appliquée en volts.
Ce rendement est faible (0,4 % pour une anode de tungstène et une tension de 50 kV).
L’énergie restante est dissipée sous forme de chaleur, et l’anode doit donc être refroidie, en
général par une circulation d’eau.
Si l’énergie W est suffisante pour extraire des électrons atomiques de la cible, le spectre
caractéristique de celle-ci est également émis. Le rayonnement issu d’un tube à rayons X
comprend donc à la fois un rayonnement continu, dont la longueur d’onde minimale est
λ (nm) = 1240/W (eV), et un spectre de raies.
Le rapport entre l’intensité contenue dans les raies et l’intensité totale émise par le tube
augmente d’abord rapidement quand la tension appliquée V croît à partir de
, puis ne