Dictionnaire médical


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Tube cathodique
Imagerie médicale N. m. * tube : du latin tubus {tub(o)-, tube, tubule}, tuyau cylindrique. Le 8 novembre 1895, Wilhelm Conrad RÖNTGEN (né en 1845, mort en 1923, premier prix Nobel de physique en 1901), professeur de physique théorique à l'Université de Wurtzbourg, découvrit les RX (rayons X). L'appareil qui servit à Röntgen est le tube de Crookes : un tube constitué par une ampoule de verre aux deux extrémités de laquelle plongent deux électrodes, une anode et une cathode. Cette ampoule est remplie avec un gaz extrêmement raréfié. Si on crée une différence de potentiel (DDP) très élevée entre les deux électrodes, on voit un faisceau lumineux partir de la cathode et se diriger en ligne droite devant lui, jusqu'à la paroi du tube qu'il rend fluorescent. Ce faisceau est appelé faisceau cathodique. Il est composé de rayons cathodiques, c'est-à-dire d'un faisceau d'électrons négatifs, animés d'une vitesse considérable, qui augmente avec la DDP appliquée aux électrodes. Pour étudier ce tube, Röntgen avait obscurci son laboratoire et le hasard voulut qu'il y ait à proximité, un flacon rempli de sels de baryum qui, à distance, devenait fluorescent quand le tube de Crookes fonctionnait. Il venait de découvrir les RX, la lettre X étant le symbole de l'inconnue en mathématiques. Il plaça ensuite un carton autour de la lampe et pu constater que les RX le traversaient, de même qu'ils rendaient fluorescent un écran de platinocyanure de baryum placé à distance. En plaçant sa main entre la lampe et l'écran, il observa ses os et, quelques jours après il réalisa la première photographie, donc la première radiographie du squelette de la main de sa femme. Le tube de Crookes utilisé par Röntgen était à cathode froide. Aujourd'hui, on utilise un tube de Coolidge (William Coolidge a amélioré le tube de Crookes en 1913 en y plaçant une électrode chauffée). La source d'électrons des tubes à RX est un filament (cathode) porté à incandescence et la quantité des RX produits dépend de l'ampérage de ce courant chauffant le filament. L'anode, la cible (ou foyer) de ce faisceau d'électrons, est une plaque de tungstène. Le tube est enfermé dans une gaine plombée et seule une fenêtre découpée dans cette enveloppe, laisse passer les RX. Les rayons ainsi produits sont un rayonnement électromagnétique comprenant les ondes électriques et de radiodiffusion à une extrémité, l'IR (infrarouge), la lumière visible et l'UV (ultraviolet) au milieu, les rayons gamma et cosmiques à l'autre extrémité. Leur longueur d'onde est de l'ordre de 10-8 cm. Dans ces "nouveaux" tubes, l'émission des RX est due au bombardement des atomes de tungstène (anode ou anticathode positive) par les électrons négatifs produits au niveau du filament cathodique du tube radiogène. Il en résulte un "rayonnement continu de freinage" : les atomes de tungstène ainsi criblés de projectiles, vont avoir leurs propres électrons arrachés des diverses orbites électroniques sur lesquelles ils gravitent. Lorsqu'un électron des couches profondes (K par exemple) est ainsi éjecté, il est remplacé par un électron d'une couche superficielle et c'est ce remplacement qui provoque le rayonnement X.
© Georges Dolisi


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