Spectrométrie des photons X et gamma
Étude des spectres continus produits par des générateurs RX
Des normes internationales définissent les caractéristiques et les modes de production de faisceaux de rayonnements pour les tests et l’étalonnage des appareils de mesure (exemple : norme ISO 4037-1 relative aux rayonnements X et gamma de référence pour l’étalonnage des dosimètres et des débitmètres). Les indices de qualité des champs de rayonnements sont principalement fondés sur la mesure de l’atténuation du rayonnement dans un matériau donné (exemple couche de demi-atténuation – CDA).
Le renforcement des mesures de contrôle des systèmes d’irradiation dans le domaine des applications industrielles et médicales s’accompagnent d’une augmentation des demandes d’étalonnage et de leur précision. À mesure que la gamme d’énergie s’étend vers les basses énergies, l’établissement des faisceaux de référence devient de plus en plus délicat du fait des phénomènes d’atténuation qui modifient significativement les spectres de photons émis par les générateurs RX. Il est alors important de pouvoir qualifier les spectres au point de mesure afin de mieux maîtriser la dosimétrie des faisceaux avec, en particulier, une meilleure estimation des facteurs correctifs à appliquer pour la détermination des valeurs de référence des grandeurs dosimétriques.
Le LNHB développe des systèmes de spectrométrie pour les faisceaux à spectre large continu, équipés de détecteurs à semi-conducteur, utilisables dans de multiples configurations pour répondre à ses besoins propres et à ceux d’utilisateurs externes. Les spectres mesurés sont corrigés des artefacts créés à la suite des interactions des photons dans les détecteurs (empilement, échappement, diffusion Compton) au moyen d’algorithmes développés au LNHB. Ceux-ci permettent une estimation plus juste des spectres émis par les générateurs de rayons X en comparaison de ceux obtenus à l’aide de calculs déterministes ou à partir de simulations au moyen de codes Monte-Carlo. Ils permettent notamment de tenir compte de l’effet éventuel du vieillissement des générateurs X.
Cette meilleure connaissance des spectres permet de mieux caractériser les grandeurs dosimétriques dans différents domaines d’application tels que la thérapie de contact, le radiodiagnostic, mais aussi les applications industrielles utilisant les rayons X.