Le Cyclotron

Cyclotron

Il existe de nombreux traceurs radioactifs possible pour une utilisation en imagerie TEP. Un traceur radioactif est en fait composé d'un isotope radioactif : il en existe 5 ( le carbone 11 11C, l'azote 13 13N, l'oxygène 15 15O, le fluor 18 18F et le brome 76 76Br). Ces isotopes sont associés avec des molécules qui permettent l'injection du produit dans le corps humain. Par exemple le 18F peut se lier avec le glucose pour former un traceur radioactif appelé fluorodésoxyglucose (FDG).

Le traceur le plus utilisé est le FDG cité précédemment. Il permet de dépister des cancer et des métastases dans le corps humain. Étant un sucre, il va être ingérer par les cellules, en priorité cancéreuses puisqu'elle ont un fort besoin de glucose.

Le cylcotron

À l’intérieur, un électroaimant (sorte d’aimant géant) produit un champ magnétique, tandis qu’un jeu d’électrodes accélératrices produit un champ électrique.

Lorsque les ions (protons ou carbone) sont introduits dans le cyclotron, ils tournent (grâce au champ magnétique) tout en accélérant leur mouvement de plus en plus rapidement (grâce au champ électrique).

Le principe du cyclotron a été découvert en 1929 par E. O. LAWRENCE aux USA. Un cyclotron se compose d’un électro-aimant à pôles circulaires, dans l’entrefer duquel se loge une boite métallique qui est la chambre d'accéleration. Celle-ci est maintenue sous vide par des pompes à vide. La chambre contient deux électrodes creuses en forme de " D ", les " DEE ". Est appliquée entre celles-ci une tension alternative haute fréquence. En son centre se trouve une source fournissant des ions, le plus souvent positifs : Protons, ect... Sous l’action combinée du champ électrique alternatif présent entre les " DEE ", et du champ magnétique , les ions décrivent une trajectoire en spirale du centre jusqu’au bord des pôles. Les ions tournent à vitesse angulaire constante, celle, correspondant à la fréquence du champ électrique Celui-ci les accélère lors de leur passage entre les " DEE ". Ils parcourent ainsi plusieurs centaines de tours, avant d’être extraits de l’accélérateur. L’extraction s’effectue lors du passage des ions, entre les électrodes d’un canal électrostatique situé au bord des pôles, un peu avant la zone, où le champ magnétique commence à décroître. Les ions sont ainsi défléchis vers l’extérieur de l’électro-aimant, et des éléments magnétiques (aimants...) les conduisent jusqu’aux cibles situées à quelques dizaines de mètres de l’accélérateur.

Constitution d'un cyclotron :

- deux électrodes en forme de D (dee).

- un générateur haute fréquence relié aux "dees".

- un dispositif pour faire le vide poussé dans le cyclotron.

- un dispositif envoyant des particules ionisées au centre du cyclotron.

- un électro-aimant créant un champ magnétique intense.

- un canal d'extraction au bout duquel se trouve la cible.

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