Interactions rayons X / matière

Les différents types d’interaction entre le faisceau de rayons X et un matériau sont décrits sur la figure suivante.

Les rayons X peuvent être :

  • transmis sans changer de direction : on parle de radiographie X que l’on utilise pour la détection de porosités ou de fissures par exemple,

  • transmis en changeant de direction (selon un angle \(2\theta\)) ou diffusés ; la diffusion pouvant se faire :

    • sans perte d’énergie : on parle alors de diffusion élastique, elle est à l’origine de la diffraction des rayons X par les cristaux,

    • avec perte d’énergie (une partie de l’énergie est cédée à un électron) : on parle alors de diffusion inélastique, elle est à l’origine de l’effet Compton.

  • absorbés par les atomes : sous l’action du rayonnement incident, un électron d’un atome de l’échantillon peut être éjecté de la couche électronique qu’il occupait, c’est l’effet photoélectrique, l’électron éjecté étant appelé photo-électron. L’électron éjecté peut être remplacé par un électron d’une couche supérieure. Ce saut électronique s’accompagne d’un rayonnement X appelé rayonnement de fluorescence, il est utilisé pour l’analyse chimique des cristaux.

  • enfin, notons que tous ces phénomènes s’accompagnent d’un fort dégagement de chaleur.

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Mécanismes d'interaction entre rayons X et matériauInformations[1]