La découverte des rayons X par Röntgen

Le texte de Röntgen (1895) sur la découverte des rayons X est intéressant sur le fond, par la nature du phénomène découvert, comme sur la forme, par la qualité de la démarche scientifique de caractérisation qui sous-tend la découverte. L’analyse de J.J. Samueli, que nous remercions d’avoir mis à disposition de BibNum l’original allemand de l’article de 1895 (et de l’avoir traduit lui-même !) nous apprend, notamment, le fonctionnement d’un tube de Crookes – dans lequel les rayons X ont été découverts – et l’explication actuelle de la génération des rayons X, par « rayonnement de freinage » notamment. Il reprend aussi, point par point, la façon dont Röntgen caractérise ces nouveaux rayons, à commencer par l’appellation de « rayons X » qu’il leur donne.Röntgen’s text (1895) on the discovery of X-rays is interesting both in terms of its content – the nature of the phenomenon he discovered – and the manner in which the text is presented, that is to say the quality of the scientific characterisation that underpins the discovery. This analysis by J. J. Samueli – whom we would like to thank for making the original German article of 1895 available on BibNum (and translating it from German himself!) – explains how a Crookes tube, the device in which X-rays were discovered, works. It also provides an up-to-date explanation of how X-rays are generated, in particular through “braking radiation”. The author also provides a step-by-step guide to how Röntgen characterises these new rays, starting with why he calls them “X-rays”

La découverte des rayons X par Röntgen

Le texte de Röntgen (1895) sur la découverte des rayons X est intéressant sur le fond, par la nature du phénomène découvert, comme sur la forme, par la qualité de la démarche scientifique de caractérisation qui sous-tend la découverte. L’analyse de J.J. Samueli, que nous remercions d’avoir mis à disposition de BibNum l’original allemand de l’article de 1895 (et de l’avoir traduit lui-même !) nous apprend, notamment, le fonctionnement d’un tube de Crookes – dans lequel les rayons X ont été découverts – et l’explication actuelle de la génération des rayons X, par « rayonnement de freinage » notamment. Il reprend aussi, point par point, la façon dont Röntgen caractérise ces nouveaux rayons, à commencer par l’appellation de « rayons X » qu’il leur donne.Röntgen’s text (1895) on the discovery of X-rays is interesting both in terms of its content – the nature of the phenomenon he discovered – and the manner in which the text is presented, that is to say the quality of the scientific characterisation that underpins the discovery. This analysis by J. J. Samueli – whom we would like to thank for making the original German article of 1895 available on BibNum (and translating it from German himself!) – explains how a Crookes tube, the device in which X-rays were discovered, works. It also provides an up-to-date explanation of how X-rays are generated, in particular through “braking radiation”. The author also provides a step-by-step guide to how Röntgen characterises these new rays, starting with why he calls them “X-rays”

Henri Becquerel : découverte de la radioactivité

Ces deux courtes notes à l’Académie des sciences, réunies ici, sont présentées à une semaine d’intervalle (24 février et 1er mars 1896).Elles montrent la démarche d’Henri Becquerel, qui découvre que le sel d’uranium marque la plaque photographie même au fond d’un tiroir, c’est-à-dire tout à fait indépendamment de la lumière et donc de la phosphorescence.C’est la découverte de ce qui sera appelé la radioactivité de l’uranium. Henri Becquerel obtiendra en 1903 le prix Nobel de physique avec Marie et Pierre Curie pour cette découverte.Elle ouvrira la voie de la connaissance de l’atome à travers les grandes découvertes de la physique nucléaire, ainsi qu’à de nombreuses applications : les applications les plus connues de la radioactivité sont la datation au carbone 14, les détecteurs ioniques d’incendie, la tomographie en imagerie médicale, l’ionisation des produits alimentaires

Mise au point d'un atlas en ligne d'images tomodensitométriques normales du thorax du chat

Participation à un projet de mis en ligne d'un atlas d'images tomodensitométriques normales légendées. Notre contribution se limite aux images thoraciques du chat à la fois en fenêtrage tissus mous et osseux. Ce site internet sera mis gratuitement à la disposition des vétérinaires praticiens

L’enseignement d'Henri Becquerel à l'Ecole polytechnique (1895 -1908)

Une élection contestée Dans sa séance du 11 janvier 1895, le Conseil de Perfectionnement de l’Ecole polytechnique « présente en première ligne au ministre, Monsieur Henri Becquerel, répétiteur de Physique à l’Ecole, pour la place de professeur de physique  ». Antoine-Henri Becquerel a, alors, 43 ans (né le 15 décembre 1852, il est entré 8ème à l’X en 1872, et en est sorti 18ème, dans le corps des Ponts et Chaussées). Il est membre de l’Académie des Sciences depuis 1889, professeur de physiqu..

Mise en place d'un atlas radiographique, disponible en intranet, des principales lésions rencontrées chez les oiseaux

La médecine des Nouveaux Animaux de Compagnie dont font partie les oiseaux est un domaine qui s'est récemment développé. Les propriétaires sont demandeurs de diagnostic et cela passe notamment par l'imagerie médicale.La radiographie présente l'avantage d'être une technique non invasive et peu onéreuse.cette thèse s'inscrit dans un projet du service de l'imagerie de l'école nationale vétérinaire de Toulouse. L'objectif est de réaliser un atlas en ligne regroupant des images radiographiques, coupes de scanner et images échographiques chez le chien, le chat mais aussi les NAC. La première partie de cette thèse développe quelques points d'anatomie et de physiologie aviaire nécessaires à l'interprétation des radiographies. Une seconde partie détaille les recommandations pratiques pour la réalisation d'un cliché de bonne qualité et la troisième partie évoque l'interprétation d'une radiographie d'oiseaux. la dernière partie se compose de quelques exemples afin d'illustrer l'atlas en ligne

Tomographie temporelle de la densité par la mesure des muons

The muons, charged particles of cosmic origin, have the particularity of being very penetrative. The attenuation of muon flux in matter highlights the quantity of matter (depth x density) passed through. Based on this principle, the muography is a technique allowing the study of the in-situ density of large targets as geological structures. The Temporal Tomography of rock Density using Muon Measurements (T2DM2) aims at characterizing the spatial and temporal density variations with a first application in the unsaturated aquifer of Fontaine-de-Vaucluse located above the LSBB. This thesis work is focused on the numerical simulation of muon flux at depth and a first campaign of measurements during 16 consecutive months at various depths in LSBB galleries. The performed simulations are in agreement with the expected density variations in an hydrogeological context. The influences of the rock atomic composition and of the scattering processes are discussed as well as strategy to reduce the acquisition duration (and/or detection surfaces and/or solid angles). The measurements performed at LSBB allowed to identify areas of lower density such as the X1 point. The acquired data have been corrected thanks to the determination of the barometric coefficient allowing the temporal analysis of muon flux. The comparison of the recorded flux at different depths (~ 60 m, ~ 200 m and ~ 500 m) with the numerical simulations leads to an estimation of the average density of the rocks located above the LSBB of 1.9 ± 0.1 g.cm-3 testifying their important porosity.Les muons, particules chargées d'origine cosmique, ont la particularité d'être très pénétrants. L'atténuation du flux de muons dans la matière témoigne de la quantité de matière traversée (profondeur x densité). Sur la base de ce principe, la muographie est une technique permettant d'étudier la densité in-situ de cibles volumineuses telles que des édifices géologiques. Le projet Tomographie Temporelle de la Densité par la Mesure des Muons (T2DM2) a pour objectif la caractérisation des variations spatiales et temporelles de la densité des roches avec un premier champ d'application dans la Zone Non Saturée (ZNS) de l'aquifère karstique de Fontaine-de-Vaucluse, située au-dessus du LSBB. Ce travail de thèse se concentre sur la simulation numérique du flux de muons en profondeur et une première campagne de mesures durant 16 mois consécutifs à différentes profondeurs dans les galeries du LSBB. Les simulations menées sont en accord avec les variations de densité attendues en contexte hydrogéologique. L'influence de la composition atomique de la roche et des processus de diffusion sont discutés ainsi que des pistes pour réduire les durées d'acquisitions (et/ou surfaces de détection et/ou angles solides). Les mesures réalisées au LSBB ont permis d'identifier des zones de plus faibles densités telles que le point X1. Les données acquises ont pu être corrigées de l'influence de la pression atmosphérique grâce à la détermination du coefficient barométrique permettant ainsi l'analyse temporelle du flux de muons

Excitations électroniques et magnétisme des matériaux : calcul ab initio de l'absorption X et du dichroïsme circulaire magnétique au seuil K

Experimental measurements of X-ray absorption (XAS) and magnetic circular dichroism(XMCD) are widely used to study electronic excitations and magnetism in materials.Theoretical interpretations of those measurements play a crucial role in the understandingof those studies. We have developped new methods to calculate X-ray absorptionand XMCD at the K edge based on the use of the density functionnal theory (DFT), ofpseudopotentials and of the continued fraction approach. Those methods allow a parameterfree treatment of the core hole.We applied those methods on a wide range of materials, from weak to strong electroniccorrelation, in order to see if a monoparticle approximation could describe XAS andXMCD spectra.We rst sudied the X-ray absorption of graphene, a weakly correlated material,in order to determine if the interlayer state responsible for the supraconductivity ofintercalated graphites could be seen in XAS, as suggested by recent experiments. We thencalculated the strongly correlated systems NiO, CoO, CuO, La2CuO4 and Ca2−xCuO2Cl2.We showed the presence of non-local excitations in the dipolar part of the absorption spectrain those systems, and proposed an independant method to measure the charge-transfergap based on the XAS of a hole-doped system. We showed the importance of many-bodyeects in the edge region and attributed them to multi-determinant eects with the helpof a concolution with photoemission formula. Last, we successfully calculated the XMCDspectra of iron and cobalt under pressure, and discussed of the relative importance ofdipole and quadrupole transitions, of anisotropy and of the accuracy of sum rules.Les mesures d'absorption X et de dichroïsme circulaire magnétique sont largementutilisées pour étudier les excitations électroniques et le magnétisme des matériaux. Cesétudes dépendent de manière cruciale de l'interprétation théorique des mesures expérimentales.Nous avons développé de nouvelles méthodes de calcul de l'absorption X (XAS)au seuil K et du dichroïsme magnétique circulaire (XMCD) au seuil K basées sur l'utilisationde la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT), des pseudopotentiels et de lafraction continue. Ces méthodes permettent le traitement des eets du trou de coeur dansune approche sans paramètre libre.Nous avons appliqué ces méthodes à toute une gamme de matériaux, en allant de lafaible corrélation vers la forte corrélation électronique, an de voir si une approximationmonoparticule pouvait décrire les spectres XAS et XMCD. Nous avons d'abord étudiéles spectres XAS du graphène, matériau faiblement corrélé, an de déterminer si l'état interlayer , responsable de la supraconductivité dans les graphites intercalés, pouvaitêtre vu en XAS comme suggéré par des mesures récentes. Nous avons ensuite abordé lessystèmes à forte corrélation que sont NiO, CoO, CuO, La2CuO4 et Ca2−xCuO2Cl2. Nousavons montré la présence d'excitations non locales dans la partie dipolaire des spectresXAS dans ces systèmes, ce qui nous a permis de proposer une nouvelle méthode indépendantede mesure de la largeur de la bande interdite basée sur le XAS dans un système dopéavec des trous. Nous avons montré l'importance des effets à N corps dans la région duseuil de ces spectres et avons attribué cela à des effets à plusieurs déterminants de Slaterà l'aide d'une formule de convolution par la photoémission. Enfin, le XMCD du fer et ducobalt sous pression sont calculés avec succès, ce qui permet de discuter de l'importancerelative des transitions dipolaires et quadrupolaires, de l'anisotropie et de la pertinencede l'utilisation des règles de somme

Etude et réalisation des détecteurs pour l'espace

In questi ultimi anni è stato sviluppato un nuovo tipo di rivelatore di particelle conosciuto sotto il nome di SiPM "Silicon Photomultiplier". La prima domanda che ci siamo posti è stata: può questo rivelatore operare in un ambiente spaziale con le restrizioni legate a quell'ambiente ?, la sua vita media è compatibile con la durata di un volo satellitare in orbita? . Per rispondere a queste domande, abbiamo caratterizzato nel nostro laboratorio tre tipi di SiPMs: 1x1 mm2 ; matrice di 1024 pixel; 3x3 mm2 ; matrice di 5625 pixel; 5x5 mm2 ; matrice di 3600 pixel. Abbiamo studiato il loro comportamento in relazione alle variazioni termiche ed elettriche, la loro stabilità a lungo termine, il loro invecchiamento, il loro comportamento in risposta a un flusso importante di particelle (RadHard). Abbiamo voluto dare una risposta al suo utilizzo (SIPM) come "detector" di un sistema di trigger per dispositivi per rivelazione di particelle nello spazio. Per rispondere a questo quesito, abbiamo concepito diverse configurazioni di rivelatori a base di SiPMs e abbiamo provato le loro prestazioni utilizzando inizialmente i muoni cosmici, in seguito attraverso l'utilizzo di un fascio di elettroni (500MeV@50Hz), che ci ha fornito il “Beam test Facility (BTF)" del laboratorio nazionale di Frascati (LNF). Alla fine di questa prova, la configurazione che presentava la migliore efficacia e la migliore relazione segnale rumore è stata presa in considerazione, e proposta, come trigger delle prossime generazioni di rivelatore di particelle per lo spazio. Abbiamo infine inserito i nostri risultati sperimentali su uno dei progetti spaziali che ci permetterà di utilizzare gli SiPM : Progetto SiRad (Silicon Radiation). Questo progetto è in fase di costruzione nel nostro laboratorio. Qui presentiamo le sue diverse parti, il suo principio di funzionamento e i risultati dei primi test su quest'apparato.Since a few years a new type of photodetector known as SIPM "Silicon Photomultiplier" is being developed. We wanted to know if the SIPM could operate under the conditions of the space environment and if its lifetime could match that of a satellite in orbit. We have characterized at the laboratory three types of SiPMs: - (1x1 mm2; matrix of 1024 pixels); - (3x3 mm2; matrix of 5625 pixels); - (5x5 mm2; matrix of 3600 pixels). We studied their behaviour in comparison with thermal and electrical variations, their long-term stability, their ageing, and their behaviour in comparison with an important flow of particles. We then wanted to know if the SIPM could be used as a photomultiplier of a trigger system of the space-borne particles detectors. For this, we have designed different configurations of detectors based on SiPMs and we tested their performance initially using the cosmic muons, and then using an electron beam (500MeV @ 50Hz) that provided us the "Beam Test Facility (BTF)" of the National Laboratory of Frascati (LNF). From this test the configuration which presented the best effectiveness and the best ratio signal to noise was retained. We thus proposed it, like trigger of the next generations of the space-borne particles detectors. We finally worked on one of the space projects that will allow us to use the SiPM in space: the SiRad (Silicon Radiation) project. This project is under construction in our laboratory. We present its various parties, its operating principle, and the results of the very promising first tests on this device