FR2646516A1 - Detecteurs a photoconducteur de rayonnement ionisant et procedes de mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

L'invention concerne les détecteurs de rayonnement ionisant qui utilisent un photoconducteur comme élément détecteur. L'invention réside en ce qu'une électrode 40 se déplace (direction OX) dans un milieu photoconducteur disposé entre deux réseaux 42 et 44 d'électrodes parallèles à OX. Pendant la durée de l'irradiation (flèche 49), les électrodes 45 sont portées à un potentiel positif par rapport aux électrodes 43 et il y a création essentiellement d'électrons et d'ions positifs dans le photoconducteur. Les électrons sont éliminés en maintenant le potentiel positif sur les électrodes 45 plus longtemps que l'irradiation. Lors du déplacement de l'électrode 40, seuls les ions positifs donnent naissance à un courant dans les électrodes 43 et 45. L'invention est applicable à la radiothérapie et la radiographie.

Description

DETECTEURS A PHOTOCONDUCTEUR DE

RAYONNEMENT IONISANT ET PROCEDES

DE MISE EN OEUVRE

L'invention concerne les détecteurs de rayonnement ionisant qui utilisent un photoconducteur comme élément détecteur. Les détecteurs de rayonnement ionisant sont mis en oeuvre dans de nombreux domaines pour fournir une image d'un objet. C'est ainsi qu'en diagnostic médical, on irradie tout ou partie du corps du patient par des rayons X et on détecte le rayonnement non absorbé pour

réaliser une image du squelette du patient.

En contrôle industriel, les pièces mécaniques opaques à la lumière visible sont soumises à un rayonnement X ou gamma dont l'énergie est adaptée à l'absorption de la pièce à contrôler et l'image qui est obtenue permet d'en

détecter les défauts tels que microfractures.

En radiothérapie, la partie du corps à traiter est irradiée par un rayonnement gamma ou bêta et le rayonnement non absorbé est utilisé pour réaliser une image de la partie traitée et de son environnement; ceci permet de contrôler la position du patient et la modifier éventuellement poui que l'irradiation atteigne effectivement et uniquement la partie du corps à traiter. Les détecteurs les plus couramment utilisés sont: - le film argentique qui est en général utilisé en association avec un écran transformant le rayonnement ionisant en un rayonnement qui impressionne le film; - l'intensificateur d'image radiologique qui est constituée d'un tube à vide contenant un écran transformant le rayonnement ionisant en rayonnement lumineux; il contient également une photocathode qui transforme le rayonnement lumineux en électrons et un dispositif optique électronique qui forme l'image électronique de la cathode sur un écran qui le transforme en une image lumineuse; - le détecteur à photoconducteur qui transforme l'image formée par le rayonnement ionisant en une image de répartition de charges électriques; le plus courant de ce type de détecteur est la plaque xérographique o le photoconducteur est du sélénium et o l'image de la répartition des charges électriques est visualisée par attraction d'une poudre opaque appelée "toner" sur un support. Un autre détecteur à photoconducteur a été décrit dans l'article intitulé: "A liquid ionisation detector for digital radiography of therapeutic megavoltage photon beams" par H. MEERTENS et al dans la revue Phys. Med. Biol. 1985-Vol. 30 N 4 pages 313 à 321. Ce détecteur comprend, comme le montre la figure 1, deux réseaux 10 et 11 d'électrodes linéaires 12 et 13 disposés dans des plans parallèles. Les électrodes d'un réseau sont parallèles entre elles mais perpendiculaires à celles de l'autre réseau. Un matériau photoconducteur (non représenté) tel que du trimethypenthane 2,2,4 est

disposé entre les deux plans parallèles.

Les électrodes 12 du premier, réseau 10 sont connectées à un dispositif de polarisation 14 constitué d'une source de tension 15 et d'un circuit séquenceur 16. Ce dispositif permet de polariser chacune des électrodes de ce premier réseau 10 par rapport aux électrodes 13 du deuxième réseau ll de telle façon qu'une seule des électrodes soit polarisée, les autres restant au

potentiel du deuxième réseau.

Chacune des électrodes 13 du deuxième réseau 11 est connectée à un dispositif de mesure de charge électrique 17 qui conserve la mémoire de la mesure. Ce dispositif de lecture 17 est constitué essentiellement par un amplificateur de courant comportant un condensateur de contre-réaction 92. Un circuit séquenceur 18 permet d'interroger séquentiellement les dispositifs de mesure 17. Sur la figure 1, la flèche 19 indique le sens du

rayonnement ionisant.

Le fonctionnement d'un tel détecteur à photoconducteur sera maintenant expliqué à l'aide des figures 2-a à 2-e qui représentent des diagrammes de signaux en fonction du temps t. Sur ces figures, l'indice x caractérise une grandeur relative à une électrode du premier réseau 10, d'abscisse x dans le repère (OX, OY) de la figure 1. Par ailleurs, l'indice y caractérise une grandeur relative à une électrode du deuxième réseau 11, d'ordonnée-y dans

le repère (OX, OY).

La figure 2-a représente la tension de polarisation Vx en fonction du temps qui est appliquée à l'électrode

d'abscisse x.

La figure 2-b représente alors la tension de polarisation Vx+l en fonction du temps qui est appliquée

à l'électrode adjacente d'abscisse x+l.

La figure 2-c représente la densité de- charges électriques Nx,y en fonction du temps aux points du photoconducteur dont la projection dans le repère

(OX, OY) a pour abscisse x et pour ordonnée y.

La figure 2-d représente la densité de. charges électriques Nx+l,y en fonction du temps aux points du photoconducteur dont la projection dans le repère

(OX, OY) a pour abscisse x+l et pour ordonnée y. -

Enfin, la figure 2-e représente en fonction du temps le courant Iy qui est mesuré sur l'électrode d'ordonnée y

du deuxième réseau 11.

Ces différents diagrammes de signaux montrent que le courant Iy, mesuré sur l'électrode d'ordonnée y du deuxième réseau 11, à l'instant o l'électrode d'abscisse x du premier réseau 10 est polarisée, est proportionnel à la densité de charges Nx,y au point o se croisent les électrodes: électrode d'ordonnée y du deuxième réseau 11 et électrode d'abscisse x du premier

réseau 10.

Dans un tel détecteur, seul le rayonnement reçu par l'électrode du premier réseau 10, qui a été polarisée à un instant donné, contribue à la formation de l'image, ce qui constitue une faible utilisation du rayonnement ionisant. Il en résulte que la durée de formation de l'image est longue et qu'il faut une irradiation très

importante de l'objet.

L'invention a pour but de réaliser un détecteur à photoconducteur du type de celui décrit ci-dessus en relation avec les figures 1 et 2 mais sans en présenter

les inconvénients.

L'invention se rapporte à un détecteur à photoconducteur de rayonnement ionisant qui comporte: - un premier réseau d'électrodes fixes disposé du côté du rayonnement ionisant et dans un plan perpendiculaire à la direction de ce dernier, ledit premier réseau d'électrodes pouvant être connecté séquentiellement soit à un potentiel voisin de celui de la masse ou faiblement positif, soit à un potentiel positif élevé (Vp), - un deuxième réseau d'électrodes fixes disposé sous le premier réseau dans un plan perpendiculaire à la direction du rayonnement ionisant, ledit deuxième réseau-étant connecté à des dispositifs de lecture, et - un matériau photoconducteur disposé entre les premier et deuxième réseaux, caractérisé en ce que ledit matériau photoconducteur est prévu pour créer, sous l'effet du rayonnement ionisant, des électrons de grande mobilité et des ions positifs de faible mobilité, - et en ce que le détecteur comprend, en outre, des moyens pour connecter le premier réseau d'électrodes au potentiel positif élevé (Vp) pendant au moins la durée de l'irradiation afin de capter la plupart des électrons et éviter ainsi la recombinaison desdits

électrons avec les ions positifs.

Lorsque l'irradiation est sous la forme d'impulsions, les moyens pour cbnnecter le premier réseau d'électrodes au potentiel positif élevé (Vp) sont également prévus pour que cette connexion se prolonge pendant un temps

suffisant après l'irradiation.

L'invention se rapporte également à un détecteur à photoconducteur de rayonnement ionisant, caractérisé en ce qu'il comporte: - un matériau photoconducteur sous forme d'un fluide contenu dans une enceinte qui présente deux faces principales opposées qui sont parallèles entre elles, ledit matériau étant prévu pour créer, sous l'effet du rayonnement ionisant, des électrons de grande mobilité et des ions positifs de faible mobilité, - un premier réseau d'électrodes disposé sur une première face de l'enceinte du côté du rayonnement ionisant et dans un plan perpendiculaire à la direction de ce dernier, ledit premier réseau pouvant être connecté par un commutateur soit à un potentiel positif élevé pendant un temps supérieur à la durée de l'irradiation, soit à l'entrée d'un dispositif de lecture, - un deuxième réseau d'électrodes disposé sur la deuxième face de l'enceinte, les électrodes des premier et deuxième réseaux étant parallèles et, superposées deux à deux, chacune des électrodes du deuxième réseau étant connectée à un dispositif de lecture, - une électrode qui est disposée dans le matériau photoconducteur perpendiculairement aux électrodes des premier et deuxième réseaux et qui est connectée à un potentiel positif élevé, - des moyens pour déplacer ladite électrode dans le sens des électrodes des premier et deuxième réseaux, le déplacement de l'électrode ayant lieu entre deux irradiations du détecteur et après l'application dudit potentiel positif élevé aux électrodes du premier

réseau. -

L'invention se rapporte également à un détecteur à photoconducteur de rayonnement ionisant, caractérisé en ce qu'il comporte: - un matériau photoconducteur sous forme d'un fluide contenu dans une enceinte qui présente deux faces principales opposées qui sont parallèles entre elles, - une première électrode sous forme d'un plan métallique qui est disposé sur une face principale de l'enceinte, - une deuxième électrode sous forme d'un plan métallique qui est disposé sur l'autre face principale de l'enceinte, - un réseau d'électrodes disposées linéairement, chaque électrode dudit réseau étant connectée à un dispositif de lecture pouvant être disposé à l'extérieur de l'enceinte, - des moyens pour appliquer une même tension positive auxdites première et seconde électrodes et appliquer par intermittence à ladite première électrode un potentiel légèrement différent de celui de ladite deuxième électrode pendant une durée supérieure à celle de l'irradiation de manière à capter les électrons, et des moyens pour déplacer le réseau d'électrodes dans le matériau photoconducteur, le déplacement ayant lieu entre deux irradiations du détecteur et après l'application à la première électrode d'un potentiel

différent de celui de la deuxième électrode.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente

invention apparaîtront à la lecture de la description

suivante d'exemples particuliers de réalisation, ladite

description étant faite en relation avec les dessins

joints dans lesquels: - la figure 1 est un schéma montrant un détecteur à photoconducteur réalisé selon l'art antérieur, - les figures 2-a à 2-e sont des diagrammes temporels de signaux montrant le fonctionnement du détecteur de la figure 1, - les figures 3-a à 3-f sont des diagrammes temporels de signaux montrant un premier nouveau procédé de mise en oeuvre du détecteur de la figure 1 dans le cas d'une irradiation de courte durée, - les figures 4-a à 4-e sont des diagrammes temporels de signaux montrant un deuxième nouveau procédé de mise en oeuvre du détecteur.de la figure 1 dans le cas d'une irradiation de longue durée ou permanente, - la figure 5 est un schéma d'un exemple de réalisation permettant de mettre en oeuvre le procédé décrit en relation avec les figures 3-a à 3-f, - la figure 6 est un schéma d'un exemple de réalisation d'un détecteur à photoconducteur selon l'invention, - la figure'7 est un schéma d'un deuxième exemple de réalisation d'un détecteur à photoconducteur selon l'invention, - les figures 8-a à 8-h sont des diagrammes temporels de signaux montrant un procédé de mise en oeuvre du détecteur de la figure 6, et - les figures 9-a à 9-h sont des diagrammes temporels de signaux montrant un procédé de mise en oeuvre du

détecteur de la figure 7.

Les figures 1 et 2 correspondent à un détecteur à photoconducteur selon l'art antérieur et ont été déjà

décrites dans le préambule.

Comme on l'a indiqué, l'invention propose d'abord deux nouveaux procédés de mise en oeuvre du détecteur à photoconducteur de la figure 1, procédés qui seront décrits en relation avec les figures 3, 4 et 5. En outre, elle propose deux nouveaux détecteurs à photoconducteur qui seront décrits en relation avec les

figures 6 à 9.

Qu'il s'agisse des nouveaux procédés ou des nouveaux détecteurs, l'invention propose de choisir un photoconducteur dans lequel la durée de vie d'au moins un des porteurs de charge électrique est longue et dans lequel il y a formation importante d'ions positifs et d'électrons, les ions négatifs étant évités. Par ailleurs, il est proposé une séquence particulière de polarisation des électrodes qui augmente la durée de vie des ions positifs en éliminant les électrons avant

mesure des charges créées par les ions positifs.

Le premier nouveau procédé sera décrit à l'aide des diagrammes temporels des figures 3-a à 3-f et il correspond à une irradiation de courte durée de t=0 à t=tc qui se répète suivant une période T. Le diagramme de la figure 3-a représente l'intensité R de l'irradiation sous la forme d'impulsions de durée tc et de période T. La figure 3-b représente les impulsions de polarisation de tension Vp appliqués simultanément aux électrodes 12 du premier réseau 10. Elles sont synchronisées avec les impulsions d'irradiation et ont une durée légèrement plus longue que ces dernières, de t=0 à t=te avec te > tc. Pendant la présence simultanée du rayonnement ionisant et des impulsions de polarisation sur les électrodes du premier réseau 10, les densités de charges en électrons Ne et en ions positifs Ni, supposées nulles dans chaque volume élémentaire du photoconducteur appelé pixel à l'instant t=0, augmentent et prennent une valeur sensiblement proportionnelle au rayonnement reçu. Pour le pixel de coordonnées x et y (figure 1), les densités de charges accumulées Nex,y et Nix,y sont représentées respectivement par les diagrammes des figures 3-c et 3-e

et plus particulièrement par les sommets 20 et 21.

Du fait que l'impulsion de polarisation a une durée plus longue que l'impulsion d'irradiation et que la mobilité des électrons est plus grande que celle des ions positifs, tous les électrons sont captés par les électrodes du premier réseau 10 pendant l'intervalle de temps t=tc & t=te de sorte que Nex,y=O à t=te; par contre, une faible partie des ions positifs est captée par les électrodes du deuxième réseau et il n'en résulte qu'une faible diminution de Nix,y de sorte que, à l'instant te, il reste une fraction importante d'ions positifs par rapport au nombre à l'instant tc. Pour mesurer la densité Nix,y, le procédé consiste à appliquer une tension de polarisation Vp à l'électrode du premier réseau d'abscisse x et de se connecter à la sortie du dispositif de lecture correspondant à l'électrode du deuxième réseau d'ordonnée y. Pour l'électrode d'abscisse x, cette tension est représentée par l'impulsion 22 du diagramme de la figure 3-d, les deux autres impulsions 23 et 24 représentent les impulsions synchronisées avec l'irradiation (figure 3-b). Cette impulsion 22, de durée e, apparaît à un instant déterminé tx dans la période de durée T entre deux impulsions 23 et 24 qui dépend de l'électrode

d'abscisse x sélectionnée.

Cette impulsion de polarisation 22 permet de décharger le pixel de tous les ions positifs qu'il contenait

encore à l'instant t=tx.

Entre les instants t=te et t=tx, la quantité de charges Nix,y a diminué du fait de la durée de vie limitée des ions positifs. Mais, selon l'invention, cette durée de vie est considérablement allongée par l'élimination des électrons dans le photoconducteur entre les instants t=te et t=tc, ce qui supprime la cause principale de disparition des ions positifs, savoir la recombinaison électron-ion. Les autres causes de disparition, notamment par diffusion et par attachement sur des ions négatifs d'impuretés, demeurent mais sont de moindre importance. Pendant l'intervalle de temps t=te à t--T, les électrodes du premier réseau 10 sont polarisées séquentiellement

pendant un temps e.

S'il y a m électrodes dans le premier réseau, la durée e est telle que T te e < m En outre, Cette durée e ainsi que la tension de polarisation sont choisies de telle façon que Nix,y soit

sensiblement nulle à l'instant t=tx+e.

Le diagramme de la figure 3-f représente le courant Iy sur une électrode du deuxième réseau d'ordonnée y au fur et à mesure de l'application des impulsions 22. De l'instant t=0 à l'instant t=tc, le courant Iy augmente jusqu'à une valeur maximale (sommet 25) du fait de la 1t création de charges par l'irradiation car les électrodes

du premier réseau sont toutes polarisées.

De l'instant t=tc à t=te, le courant Iy diminue du fait de l'entrainement des charges créées vers les électrodes des premier et second réseaux. De l'instant t=te à t=T, le courant Iy prend une valeur qui varie en fonction du temps tx d'apparition de l'impulsion 22 et de la densité de charges Nix,y, cette dernière étant une fonction de l'irradiation reçue par le pixel correspondant. Il en résulte que la quantité de charge Qx,y correspondant à l'intégration du courant Iy entre les instants t=tx et t=tx+e est une mesure de

l'irradiation du pixel de coordonnées x,y.

Pour mettre en oeuvre le procédé qui vient d'être décrit, il faut légèrement modifier le schéma de la figure 1 et ajouter un commutateur 90 (figure 5) qui permet de connecter toutes les électrodes 12 soit à un potentiel positif Vp pendant la durée te, soit à la masse le reste de la période T. Le potentiel positif Vp

est schématisé par la batterie 91.

Dans le cas o l'irradiation du détecteur est continue, la mise en oeuvre du procédé et le fonctionnement du détecteur seront exposés en relation avec les figures 4-a à 4-e. La figure 4-a indique le niveau continu de l'irradiation R au cours du temps. Le diagramme temporel de la figure 4-b représente les signaux électriques qui

sont appliqués aux électrodes 12 du premier réseau 10.

Ces électrodes sont polarisées en permanence à un potentiel V2, car l'irradiation R est permanente, sauf pendant une durée e d'une impulsion de lecture 30 de tension Vl. Le potentiel V2 a pour effet d'entraîner les électrons et donc d'empêcher que la densité d'électrons Nex,y (figure 4-c) ne devienne trop élevé. Le potentiel V2 devra être choisi suffisamment faible pour ne pas

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entrainer les ions positifs de manière significative.

Pendant la durée de l'impulsion de lecture 30 de tension V1, la densité Nex,y d'électrons diminue et devient

nulle très rapidement.

Avec une telle irradiation continue et une polarisation V2, la durée de vie des ions est plus grande que la période T des impulsions de lecture 30 et la densité d'ions positifs Nix,y n'atteint pas la valeur de saturation de sorte que l'irradiation est utilisée pendant toute la durée de l'exposition et non pas

pendant le temps très court d'une impulsion.

Les procédés de mise en oeuvre selon l'invention qui viennent d'être décrits à l'aide des figures 3, 4 et 5 s'appliquent à un détecteur du type de celui représenté schématiquement sur les figures 1 et 5. Pour qu'ils fonctionnent correctement, certaines conditions doivent être remplies. Notamment, il faut que, pendant l'intervalle de temps qui sépare l'irradiation d'un pixel et sa lecture, les ions positifs n'aient diffusé que sur une distance faible par rapport à la dimension du pixel. Ceci conduit à une valeur maximale de la

mobilité des ions positifs.

Par ailleurs, à chaque lecture de pixel, il est souhaitable de recueillir tous les ions positifs présents dans le pixel, c'est-à-dire que les ions positifs doivent avoir parcouru la distance entre les deux réseaux 10 et 11 d'électrodes à la fin de l'impulsion. Ces deux conditions conduisent à des tensions de lecture très élevées, de l'ordre de 25 kilovolts, qu'il est difficile de mettre en oeuvre dans

le détecteur des figures 1 et 5.

Aussi, l'invention propose d'autres modes de réalisation du détecteur qui seront décrits en relation avec les

figures 6 à 9.

Dans l'exemple de réalisation de la figure 6, les électrodes 12 du réseau 10 de la figure 1 sont remplacées fonctionnellement par une électrode unique 40 qui est mobile suivant une direction (flèche 41) parallèle à l'orientation des électrodes 43 d'un réseau

42 dans un plan parallèle à celui desdites électrodes.

Pour augmenter la sensibilité du détecteur, un deuxième réseau 44 d'électrodes 45, similaire au réseau 42, est disposé au-dessus de l'électrode unique 40 et symétriquement par rapport au plan de translation de l'électrode unique, les électrodes des deux réseaux 42 et 44 étant superposées deux à deux. Comme dans l'exemple de la figure 1, les électrodes 43 sont connectées à des dispositifs de lecture 39. Les électrodes 45 sont connectées par l'intermédiaire de commutateurs 46 soit aux dispositifs de lecture 39, soit

à une source de tension positive 47 de valeur V3.

L'électrode unique 40 est connectée à une source de

tension positive 48 de valeur V4.

Bien que non représentés sur les figures -1, 5, 6 et 7, les réseaux d'électrodes sont disposés à la périphérie d'une enceinte fermée qui contient un matériau photoconducteur séparant les réseaux. Dans le cas de l'exemple de réalisation de la figure 6, le matériau photoconducteur doit être liquide ou gazeux de manière à

permettre le déplacement de l'électrode 40.

Les diagrammes temporels des figures 8-a à 8-h montrent la séquence des signaux à appliquer aux différentes électrodes et permettent de comprendre le fonctionnement

du détecteur de la figure 6.

Le diagramme de la figure 8-a représente les impulsions d'irradiation 52 du détecteur suivant le sens indiqué par la flèche 49, ces impulsions ayant une durée tc et une période T. Le diagramme de la figure 8-b représente les signaux qui sont appliqués à l'électrode 50; ils consistent en impulsions 53 d'amplitude V3, de période T et de durée te supérieure à tc et qui sont synchronisées avec les impulsions 52. Pour l'électrode voisine de l'électrode 50, le diagramme serait identique à celui de

la figure 8-b mais décalé d'un temps tc.

Le diagramme de la figure 8-c représente le potentiel appliqué au réseau d'électrodes 42, notamment l'électrode 51; dans l'exemple décrit, ce potentiel est la masse ou voisin de la masse correspondant à l'entrée

du dispositif de lecture 39.

Le diagramme de la figure 8-d représente le potentiel à l'électrode mobile 40; c'est un potentiel positif V4 par

rapport à la masse.

Le diagramme de la figure 8-e représente la variation de la densité d'électrons Ne en un point quelconque; ce

diagramme est analogue à celui de la figure 3-c.

Le diagramme de la figure 8-f représente la variation de la densité d'ions positifs Ni en un point d'abscisse x;

ce diagramme est analogue à celui de la figure 3-e.

Le diagramme de la figure 8-g représente la position de

l'électrode unique 40 mobile suivant l'axe OX.

Enfin, le diagramme de la figure 8-h représente les

courants mesurés I50 et I51 sur les électrodes 50 et 51.

Pour éliminer les électrons après l'irradiation, les réseaux d'électrodes 42 et 44 sont polarisés l'un par rapport à l'autre par la source de tension 47. Pour effectuer la lecture, l'électrode 40 est polarisée par la source 48 et est déplacée suivant l'axe OX et chasse sur son passage les ions positifs présents dans le

photoconducteur vers les électrodes 43 et 45.

La figure 7 montre de manière très schématique un autre exemple de réalisation d'un détecteur selon la présente invention. Dans cet exemple, les électrodes linéaires 42 et 45 du détecteur de la figure 5 sont remplacées respectivement par une plaque conductrice 60 et 61 tandis que la barre de l'électrode mobile 40 est remplacée par un réseau linéaire 62 d'électrodes élémentaires 63, 64, 65 et 66 de petites dimensions et de forme arrondie de préférence. Chaque électrode 63 à 66 est respectivement connectée à une borne de contact 67 à 70 par des conducteurs électriques 71 à 74 qui sont portés par une plaque isolante 75 qui sert également de support aux électrodes élémentaires.63 à 66. La plaque est mobile dans la direction OX, c'est-à-dire perpendiculairement à la ligne passant par les quatre électrodes, et parallèlement au plan des électrodes 60

et 61.

Les bornes 67 à 70 sont connectées chacune respectivement à un dispositif de lecture 76 à 79 par des conducteurs souples 85 qui permettent le déplacement

de la plaque 75.

L'électrode 61 est connectée directement à une source de tension positive 84 de valeur V5 tandis que l'électrode est connectée, par l'intermédiaire d'un commutateur , soit à la source de tension positive 84, soit à une source de tension positive 83 de valeur V6 inférieure de la tension V5 fournie par la source 84 comme on l'expliquera ci-après en relation avec les diagrammes de

la figure 8.

Sur la figure 7, on n'a pas représenté le matériau photoconducteur liquide ou gazeux qui est disposé entre les électrodes 60 et 61 et dans lequel se déplace la plaque 75. On n'a pas représenté non plus l'enceinte qui contient et supporte tous les éléments décrits ni les moyens mécaniques pour déplacer la plaque 75 entre les électrodes 60 et 61. La réalisation de ces éléments non représentés, est à la portée de l'homme de métier et ne

sera pas décrite plus en détail.

Les diagrammes temporels des figures 9-a à 9-h montrent la séquence des signaux électriques à appliquer aux différentes électrodes et permettent de comprendre le fonctionnement du détecteur de la figure 7. Le diagramme de la figure 9-a représente les impulsions d'irradiation 81 du détecteur suivant le sens indiqué par la flèche 49, lesdites impulsions ayant une durée tc et une période T. Le diagramme de la figure 9-b représente les signaux qui sont appliqués sur l'électrode 60 par l'intermédiaire du commutateur 80. C'est ainsi que cette électrode est au potentiel V6 fourni par la source 83 lors de la présence des impulsions d'irradiation 81 (impulsions 82) et à un potentiel V5 entre les impulsions 82. La durée te des impulsions 82 est légèrement plus grande que celle tc des impulsions d'irradiation de manière à éliminer les

électrons après l'impulsion d'irradiation.

Le diagramme de la figure 9-c représente le signal appliqué à l'électrode 61, c'est-à-dire la tension V5

fournie par la source 84.

Le diagramme de la figure 9-d représente le potentiel des électrodes 63 à 66, c'est-à-dire un potentiel voisin de celui de la masse correspondant à celui des entrées

des dispositifs de lecture 76 à 79.

Le diagramme de la figure 9-e représente la variation de la densité d'électrons Ne en un point quelconque du milieu photoconducteur; ce diagramme est analogue à

celui des figures 3-c et 8-e.

Le diagramme de la figure 9-f représente la variation de la densité d'ions positifs Ni en un point d'abscisse x; ce diagramme est analogue à celui des figures 3-e et 8-f. Le diagramme de la figure 9-g représente la position du

réseau linéaire 62 d'électrodes suivant l'axe OX.

Enfin, le diagramme de la figure 9-h représente les courants mesurés I63 et I66 sur les électrodes 63 et 66 lors du déplacement de la plaque 75, déplacement qui a pour effet d'attirer les ions positifs vers les électrodes 63 à 66 et donc de donner naissance aux courants I63 et I66 sur les électrodes 63 et 66.

Les divers exemples de réalisation du détecteur selon l'invention qui viennent d'être décrits sont de faible encombrement et simples à fabriquer. Ils ne comportent pas de dispositif semiconducteur sur le passage de la radiation et ils peuvent fonctionner avec une irradiation de courte durée ou une faible irradiation continue. L'invention s'applique particulièrement aux dispositifs d'imagerie utilisés en radiothérapie ou en radiographie

par rayons gamma ou bêta.

Sur les figures qui montrent les différents exemples de réalisation, on a représenté les interrupteurs et commutateurs sous une forme schématique et il est clair qu'ils sont réalisés à l'aide de circuits électroniques

qui sont à la portée de l'homme de l'art.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Détecteur à photoconducteur de rayonnement ionisant qui comporte: - un premier réseau (10) d'électrodes fixes (12) disposé du côté du rayonnement ionisant et dans un plan perpendiculaire à la direction de ce dernier, ledit premier réseau (10) d'électrodes pouvant être connecté séquentiellement soit à un potentiel voisin de celui de la masse ou faiblement positif, soit à un potentiel positif élevé (Vp), - un deuxième réseau (11) d'électrodes (13) disposé sous le premier réseau (10) dans un plan perpendiculaire à la direction du rayonnement ionisant, ledit deuxième réseau (11) étant connecté à des dispositifs de lecture (17), et - un matériau photoconducteur disposé entre les premier et deuxième réseaux, caractérisé en ce que ledit matériau photoconducteur est prévu pour créer, sous l'effet du rayonnement ionisant, des électrons de grande mobilité et des ions positifs de faible mobilité, et en ce que le détecteur comprend des moyens (90,91)pour connecter le premier réseau (10) d'électrodes (12) au potentiel positif élevé (Vp) pendant au moins la durée de l'irradiation afin de capter la plupart des électrons et éviter ainsi la

recombinaison desdits électrons avec les ions positifs.

2. Détecteur selon la revendication 1 dans lequel l'irradiation est sous la forme d'impulsions (durée tc), caractérisé en ce que les moyens (90,91) pour connecter le premier réseau (10) d'électrodes (12) au potentiel positif élevé (Vp) sont également prévus pour que cette connexion soit effectuée pendant un temps suffisant

après l'irradiation.

3. Détecteur à photoconducteur de rayonnement ionisant, caractérisé en ce qu'il comporte: - un matériau photoconducteur sous forme d'un fluide contenu dans une enceinte qui présente deux faces principales opposées qui sont parallèles entre elles, ledit matériau étant prévu pour créer, sous l'effet du rayonnement ionisant, des électrons de grande mobilité et des ions positifs de faible mobilité, - un premier réseau (44) d'électrodes (45) disposé sur une première face de l'enceinte du côté du rayonnement ionisant (49) et dans un plan perpendiculaire à la direction de ce dernier, ledit premier réseau pouvant être connecté par un commutateur (46) soit à un potentiel positif élevé (V3) pendant un temps supérieur à la durée (tc) de l'irradiation, soit à l'entrée d'un dispositif de lecture (39), - un deuxième réseau (42) d'électrodes (44) disposé sur la deuxième face de l'enceinte, les électrodes des premier et deuxième réseaux étant parallèles et superposées deux à deux; chacune des électrodes du deuxième réseau étant connectée à un dispositif de lecture (39), - une électrode (40) qui est disposée dans le matériau photoconducteur perpendiculairement aux électrodes des premier et deuxième réseaux (42,44) et qui est connecté à un potentiel positif élevé (V4), - des moyens pour déplacer ladite électrode (40) dans le sens (41) des électrodes (43,45) des premier et deuxième réseaux (42,44), le déplacement de l'électrode ayant lieu entre deux irradiations du détecteur et après l'application dudit potentiel positif élevé (V3) aux électrodes du premier réseau (44).

4. Détecteur à photoconducteur de rayonnement ionisant, caractérisé en ce qu'il comporte: - un matériau photoconducteur sous forme d'un fluide contenu dans une enceinte qui présente deux faces principales opposées qui sont parallèles entre elles, - une première électrode (60) sous forme d'un plan métallique disposé sur une face principale de l'enceinte, - une deuxième électrode (61) sous forme d'un plan métallique disposé sur l'autre face principale de l'enceinte, - un réseau (62) d'électrodes (63 à 66) disposées linéairement, chaque électrode dudit réseau étant connectée à un dispositif de lecture (76 à 79) disposé à l'extérieur de l'enceinte, - des moyens (80,83,84) pour appliquer une première tension positive (VS) auxdites première et seconde électrodes (60,61) et appliquer par intermittence un potentiel (V6) légèrement inférieure à la première tension (V5) à ladite première électrode (60) pendant une durée supérieure à celle de l'irradiation de manière à capter les électrons, - et des moyens pour déplacer le réseau (62) d'électrodes (63 à 66) dans le matériau photoconducteur, le déplacement ayant lieu entre deux irradiations du détecteur et après l'application du

potentiel (V6) à la première électrode.