FR2827966A1 - Detecteur de rayonnements ionisants, a lame solide de conversion des rayonnements, et procede de fabrication de ce detecteur - Google Patents

Abstract

Détecteur de rayonnements ionisants, à lame solide de conversion des rayonnements, et procédé de fabrication de ce détecteur.Pour former ce détecteur, par exemple utilisable en radiographie, on place des moyens de conversion, comprenant la lame (10), et des moyens de collection (30) de part et d'autre d'un milieu excitable qui interagit avec des particules chargées, résultant de la conversion des rayonnements (3), pour engendrer d'autres particules. Les moyens de collection collectent ces autres particules et fournissent des signaux représentatifs des rayonnements.

Description

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DÉTECTEUR DE RAYONNEMENTS IONISANTS, À LAME SOLIDE DE CONVERSION DES RAYONNEMENTS, ET PROCÉDÉ DE FABRICATION
DE CE DÉTECTEUR
DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un détecteur de rayonnements ionisants ainsi qu'un procédé de fabrication de ce détecteur.

L'invention s'applique notamment à la détection de rayons X, de photons gamma, de protons et de neutrons.

L'invention s'applique par exemple aux domaines suivants : - contrôle non destructif rapide avec une très haute résolution spatiale, positionnement de patients en radiothérapie, avec une précision supérieure à celle que permettent les détecteurs de l'art antérieur, ce qui autorise la diminution des doses absorbées par les patients, - radiographie, en particulier radiographie médicale, - neutronographie et - protonographie.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Dans le domaine de la physique des particules, qui est totalement différent des domaines mentionnés ci-dessus, en particulier du domaine de la radiographie, on connaît des détecteurs hétérogènes

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appelés calorimètres qui comprennent un empilement de feuilles métalliques alternant avec des éléments en matière plastique scintillante, reliés par exemple à des photodiodes ou à des photomultiplicateurs ou encore à un tube d'intensification de lumière.

Ces calorimètres servent simplement à mesurer les énergies totales de particules incidentes, n'ont aucune résolution spatiale et ne fournissent aucune image d'un objet.

On connaît aussi d'autres détecteurs hétérogènes, qui ont, quant à eux, une résolution spatiale et sont utilisés pour déterminer la trajectoire de particules incidentes. Ils comprennent des fibres scintillantes espacées les unes des autres, noyées dans une matrice de plomb et lues par exemple au moyen d'un tube d'intensification de lumière.

Ces autres détecteurs servent non pas à fournir l'image d'un objet mais à reconstruire la forme de la trajectoire de chaque particule incidente qui pénètre latéralement dans un tel détecteur, c'est-àdire perpendiculairement aux fibres de celui-ci, et non pas de face, c'est-à-dire parallèlement à ces fibres.

On connaît en outre des détecteurs de rayonnements ionisants, destinés à exploiter l'image d'un objet, qui est transportée par un tel rayonnement (en prenant ici le mot objet au sens large et en considérant une partie du corps humain ou animal comme un objet). Bien souvent, l'exploitation, ou lecture, de cette image est difficile.

On connaît en particulier des films radiographiques à haute résolution que l'on utilise en

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contrôle non destructif. Mais ces films ne fournissent qu'une image analogique d'un objet.

On connaît de plus des détecteurs de rayonnements ionisants comprenant une lame métallique qui est faite en un matériau de section efficace ( cross section ) élevée vis-à-vis du rayonnement incident.

On utilise par exemple un métal de numéro atomique au moins égal à 73 pour la détection de photons X ou y et un métal de numéro atomique très faible, généralement inférieur à 14, pour la détection de neutrons, d'autres matériaux, tels que le gadolinium, étant également utilisables pour la détection des neutrons.

Cette lame métallique est plongée dans un mélange gazeux ionisable qui est traversé par des fils électriquement conducteurs, très espacés les uns des autres, pour constituer ainsi une chambre à fils.

Le principe d'un tel détecteur connu est donné ci-après.

Un photon X ou y de haute énergie crée par effet Compton ou par effet de création de paires un ou deux photo-électrons dans la lame du détecteur et les met en mouvement rapide (avec une énergie cinétique de l'ordre de celle du photon X ou y incident). Ce ou ces photo-électrons ionisent alors certaines molécules du gaz qui est contenu dans la chambre à fils.

Les électrons arrachés aux molécules de gaz sous l'effet de cette ionisation sont collectés à l'aide d'un champ électrique et rendus ainsi

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détectables grâce à l'avalanche qui se produit dans une mince couche de gaz entourant les fils du détecteur.

Les inconvénients d'une chambre à fils, pour ce qui concerne l'amplification et la lecture, sont donnés ci-après : - On doit utiliser le détecteur en mode de comptage, ce qui limite le débit de dose acceptable par ce détecteur et oblige à utiliser une source continue de rayons X, comportant par exemple un accélérateur électrostatique qui est moins compact que les LINAC actuels, à ondes de haute fréquence, et nécessite donc une protection radiologique plus coûteuse : il est nécessaire d'utiliser plusieurs mètres cubes de béton pour cette protection.

- L'avalanche mentionné plus haut a lieu autour des fils très espacés de la chambre, ce qui dégrade la résolution spatiale du détecteur.

- Il faut tendre ces fils, ce qui engendre des tensions mécaniques très importantes et il serait rédhibitoire de tendre cent fois plus de fils.

- Ces fils sont susceptibles de se mettre à vibrer, ce qui nécessite l'utilisation d'un dispositif anti-vibratoire pour stabiliser le gain du détecteur.

De plus, avec un tel détecteur, la résolution spatiale selon une direction parallèle à un bord de la lame métallique, est fondamentalement limitée par le phénomène de parallaxe, dû à la propagation de photo-électrons primaires dans l'épaisseur de gaz située entre la lame et les fils, épaisseur qui permet la création d'un nombre suffisant d'ionisations dans le gaz afin de compter par avalanche

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les particules détectées (par exemple des photons X ou des neutrons).

La résolution d'un tel détecteur est en outre limitée par la distance, de l'ordre de quelques centimètres, entre les fils qu'il comporte.

De plus, le débit de dose maximal que ce détecteur autorise est faible en raison de la grande distance entre les fils et la cathode du détecteur, ce qui empêche l'élimination rapide de la charge d'espace due aux ions positifs qui s'accumulent dans la chambre à fils.

EXPOSÉ DE L'INVENTION
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précédents.

Elle propose un détecteur d'un rayonnement ionisant qui est capable de lire l'image d'un objet, transportée par ce rayonnement, plus facilement que les détecteurs connus, mentionnés plus haut.

En particulier, l'invention propose un détecteur qui est supérieur aux films radiographiques mentionnés plus haut du fait que ce détecteur permet d'obtenir une image numérique, instantanément disponible et de meilleure qualité que les images obtenues avec ces films, ce détecteur étant moins sensible aux rayonnements diffusés tout en ayant une résolution au moins aussi bonne que ces films.

De plus, l'invention remédie aux inconvénients des détecteurs qui utilisent une chambre à fils pour les raisons suivantes : le pouvoir d'arrêt vis-à-vis de premières particules ionisantes peut être

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beaucoup plus élevé, jusqu'à 1000 fois plus important à haute énergie (photons d'énergie supérieure à 10 keV).

De façon précise, la présente invention a pour objet un détecteur d'un rayonnement ionisant incident constitué de premières particules, ce détecteur étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un détecteur élémentaire, ou sous-ensemble de détection élémentaire, comprenant : - des moyens de conversion des premières particules en deuxièmes particules qui sont chargées, ces moyens de conversion comprenant au moins une première lame faite d'un premier matériau solide, apte à convertir les première particules en les deuxièmes particules, cette première lame étant orientée de façon que le rayonnement ionisant incident arrive sur un premier bord de cette première lame et le long de ce premier bord, la profondeur de cette première lame, comptée du premier bord à un deuxième bord de la première lame, opposé au premier bord, étant au moins égale au dixième du libre parcours moyen des premières particules dans le premier matériau, un milieu excitable par les deuxièmes particules et apte à engendrer, par interaction avec ces deuxièmes particules, des troisièmes particules qui sont représentatives du rayonnement ionisant incident, et des moyens de collection de ces troisièmes particules, aptes à fournir des signaux qui sont également représentatifs du rayonnement ionisant incident.

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Selon un mode de réalisation particulier du détecteur objet de l'invention, le premier matériau est électriquement conducteur et les moyens de conversion comprennent un ensemble de premières lames qui est pourvu de microperçages, ces premières lames étant empilées et électriquement isolées les unes des autres, et le détecteur comprend en outre des moyens de polarisation prévus pour porter ces premières lames à des potentiels électriques qui croissent d'une extrémité à l'autre de l'ensemble des premières lames et sont prévus pour créer un champ électrique apte à déplacer les deuxièmes particules vers le milieu excitable.

Selon un mode de réalisation préféré du détecteur objet de l'invention, le premier matériau est résistif, de résistivité environ égale ou supérieure à 107. Q. cm, une première face de la première lame est formée sur une couche électriquement conductrice et le détecteur comprend en outre : des moyens d'extraction des deuxièmes particules, prévus pour extraire ces deuxièmes particules de la première lame et les envoyer au milieu excitable, ces moyens d'extraction comprenant au moins une deuxième lame électriquement conductrice, pourvue de micro-perçages et formée sur une deuxième face de la première lame, opposée à la première face de celle-ci, les première et deuxième lames ayant sensiblement la même profondeur et la même largeur, cette largeur étant comptée d'une extrémité à l'autre du premier bord de la première lame, et

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- des moyens de polarisation prévus pour porter la couche conductrice et la deuxième lame à des potentiels électriques différents, créant un champ électrique apte à déplacer les deuxièmes particules vers le milieu excitable.

De préférence, dans ce cas, les moyens d'extraction comprennent une pluralité de deuxièmes lames, qui sont électriquement isolées les unes des autres et forment un empilement pourvu de microperçages, et les moyens de polarisation sont prévus pour porter les deuxièmes lames à des potentiels électriques qui croissent d'une extrémité à l'autre de l'ensemble des deuxièmes lames et sont prévus pour déplacer les deuxièmes particules vers le milieu excitable.

De plus, dans ce mode de réalisation préféré, on peut utiliser, en tant que premier matériau, un matériau semiconducteur de résistivité environ égale ou supérieure à 107 Q. cm.

Ce matériau semiconducteur peut être un matériau composite semiconducteur, comprenant une matrice-hôte, de type polymère électriquement isolant ou semiconducteur, et des particules invitées de type semiconducteur, qui sont dispersées dans cette matricehôte.

Selon un premier mode de réalisation particulier du détecteur objet de l'invention, le milieu excitable est un milieu ionisable par les deuxièmes particules, apte à engendrer des charges électriques constituant les troisièmes particules, par interaction avec ces deuxièmes particules, ce milieu

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ionisable ayant sensiblement la forme d'une troisième lame qui est parallèle à la première lame, ces première et troisième lames ayant sensiblement la même profondeur et la même largeur, cette largeur étant comptée d'une extrémité à l'autre du premier bord de la première lame, les moyens de collection comprennent un ensemble de bandes parallèles, électriquement conductrices et électriquement isolées les unes des autres, ces bandes étant aptes à collecter les charges électriques pour fournir des signaux électriques représentatifs du rayonnement ionisant incident, et le détecteur comprend en outre des moyens de polarisation prévus pour créer un champ électrique apte à déplacer les deuxièmes particules des moyens de conversion vers le milieu ionisable et les charges électriques de ce milieu ionisable vers l'ensemble de bandes parallèles.

Ce milieu ionisable est de préférence gazeux.

Selon un deuxième mode de réalisation particulier du détecteur objet de l'invention, le milieu excitable est apte à engendrer des photons constituant les troisièmes particules, par interaction avec les deuxièmes particules, ce milieu excitable ayant sensiblement la forme d'une troisième lame qui est parallèle à la première lame, ces première et troisième lames ayant sensiblement la même profondeur et la même largeur, cette largeur étant comptée d'une extrémité à l'autre du premier bord de la première lame, et les moyens de collection comprennent des guides de lumière parallèles, aptes à collecter les

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photons pour fournir des signaux lumineux représentatifs du rayonnement ionisant incident.

De préférence, dans le détecteur objet de l'invention, la largeur de la première lame, comptée d'une extrémité à l'autre du premier bord de cette première lame est environ égale ou supérieure à 10 cm.

De préférence également, l'épaisseur de cette première lame est environ égale ou inférieure à 100 pm.

Le détecteur objet de l'invention peut comprendre une pluralité de détecteurs élémentaires empilés.

La présente invention concerne aussi un procédé de fabrication du détecteur objet de l'invention, dans lequel on forme les moyens de conversion et l'on place ces moyens de conversion et les moyens de collection de part et d'autre du milieu excitable.

Selon un mode de mise en oeuvre particulier du procédé objet de l'invention, pour la fabrication du mode de réalisation préféré dans lequel le premier matériau est résistif, pour former les moyens de conversion on forme la première lame sur la couche électriquement conductrice et l'on fixe la deuxième lame à la première lame.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés ci-après, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels :

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- la figure 1 est une vue en perspective schématique d'un détecteur conforme à l'invention qui détecte l'image d'un objet, transportée par un rayonnement ionisant, - la figure 2 est une vue en perspective schématique d'un mode de réalisation particulier du détecteur objet de l'invention, utilisant un matériau de conversion résistif, - la figure 3 est une vue en perspective schématique d'un autre mode de réalisation particulier comprenant plusieurs détecteurs du genre de celui de la figure
2, empilés les un sur les autres, - la figure 4 est une vue en perspective schématique d'un autre mode de réalisation particulier, utilisant un matériau de conversion électriquement conducteur, et - la figure 5 est une vue en perspective schématique d'un autre mode de réalisation particulier, utilisant un gaz apte à émettre de la lumière lorsqu'il est excité par des particules chargées, alors que les détecteurs des figures 2 à 4 utilisent un gaz ionisable.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Le détecteur 2 conforme à l'invention, qui est schématiquement représenté sur la figure 1, est destiné à détecter un rayonnement ionisant pénétrant 3 de haute énergie, par exemple constitué de photons X ou de photons y ou de protons ou encore de neutrons.

Ce détecteur convertit l'image transportée par ce rayonnement 3 en particules, par exemple des

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électrons, dont l'exploitation est plus facile que celle du rayonnement.

Ces particules excitent ensuite un milieu qui peut être un milieu solide, par exemple semiconducteur ou photo-conducteur ou encore photovoltaïque, ou un milieu gazeux.

Le détecteur permet ensuite de lire localement l'énergie déposée par ces particules pour constituer une image du genre analogique.

On peut par exemple associer ce détecteur 2 à une source 4 de rayonnement ionisant, cette source étant quasiment ponctuelle. On peut alors former une image radiographique d'un objet 6 interposé entre la source 4 et le détecteur 2.

Ce détecteur 2, qui a une forme plane, sensiblement parallélépipédique, est un empilement de couches, ou lames, dont la structure sera donnée dans la description de la figure 2.

On note z la direction suivant laquelle se propage le rayonnement. La face d'entrée du détecteur est disposée suivant une direction x qui est perpendiculaire à la direction z.

On précise qu'un collimateur de rayonnement 8 est disposé entre la source 4 et l'objet 6 et prévu pour que le faisceau du rayonnement 3, qui atteint l'objet 6 puis le détecteur, soit sensiblement plan et parallèle au plan xz.

La largeur du détecteur est comptée suivant la direction x. Cette largeur peut être très grande.

Elle peut dépasser 1 mètre.

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Le détecteur 2 a une grande profondeur qui est comptée suivant la direction z. Cette profondeur est supérieure au dixième du libre parcours moyen du rayonnement dans le matériau que comporte le détecteur et qui est destiné à convertir l'image transportée par le rayonnement ionisant, afin d'assurer un haut pouvoir d'arrêt vis-à-vis de ce rayonnement.

Ce matériau, dont il sera question de façon plus détaillée par la suite, peut être choisi de façon à avoir un pouvoir d'arrêt supérieur à 50%.

Comme on le verra mieux par la suite, on forme un très grand nombre de pixels de détection qui sont alignés selon la direction x (direction de la largeur du détecteur).

La distance entre deux pixels adjacents peut être très petite, par exemple égale à 100 um, ce qui assure la résolution spatiale de l'image radiographique selon la direction x.

Le détecteur 2 est un détecteur linéaire.

Il peut être muni d'une fonction de balayage en vue de réaliser une fonction scanner permettant d'obtenir in fine une image bidimensionnelle (comme un film radiologique). Pour obtenir ce balayage, on peut par exemple monter la barrette disposée horizontalement sur un vérin qui la déplace verticalement.

L'épaisseur du matériau permettant la conversion du rayonnement ionisant incident (matériau sur lequel on reviendra par la suite) est susceptible d'être très faible. Cette épaisseur est comptée suivant une direction y qui est perpendiculaire aux directions

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x et z. Cette direction y est appelée direction de balayage .

La faiblesse de l'épaisseur du matériau de conversion garantit la résolution spatiale de l'image radiographique suivant la direction y qui est parallèle au balayage. Les pixels très rapprochés assurent la résolution selon la direction x.

De plus, la faiblesse de cette épaisseur réduit la sensibilité du détecteur aux rayonnements parasites dont le vecteur impulsion ne passe plus par la source 4 par suite de la diffusion du rayonnement dans les divers milieux rencontrés ou traversés.

La figure 2 est une vue en perspective schématique du détecteur 2.

Dans l'exemple de la figure 2, ce détecteur est destiné à la détection de rayons X. Il comprend une lame sensiblement parallélépipédique faite d'un matériau destiné à convertir le rayonnement X incident en électrons. Ce matériau est résistif, de résistivité environ égale à 107 Q. cm ou supérieure à cette valeur.

On note respectivement L, P et E la largeur, la profondeur et l'épaisseur de la lame 10. La profondeur P de cette lame 10 est comptée suivant l'axe z parallèle à la direction du rayonnement incident 3. Sa largeur est comptée suivant la direction x perpendiculaire à la direction z et son épaisseur E est comptée suivant la direction y qui est perpendiculaire aux directions x et z.

Un bord 12 de la lame 10 constitue la face d'entrée du détecteur 2. Ce bord 12 est perpendiculaire à la direction z et parallèle à la direction x. la lame

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10 est parallèle au plan défini par les directions x et z et orientée de façon que son bord 12 reçoive le faisceau de rayonnement 3 sensiblement plan (qui est aussi parallèle au plan xz).

La lame 10 de matériau résistif est formée sur une couche électriquement conductrice 14 constituant la cathode du détecteur 2.

Ce détecteur 2 comprend aussi un empilement 15 de couches électriquement conductrices qui sont électriquement isolées les unes des autres.

Dans l'exemple représenté, cet empilement comprend trois couches de largeur sensiblement égale à L et de profondeur sensiblement égale à P, à savoir deux couches conductrices 16 et 18 entre lesquelles se trouve une couche électriquement isolante 20. La couche conductrice 16 est formée sur la face de la lame de matériau résistif 10, opposée à celle qui repose sur la couche électriquement conductrice 14.

De plus, l'empilement est pourvu d'un grand nombre de perçages 22 dont la taille est de l'ordre de 10 um à 20 um par exemple et que l'on appelle des micro-perçages .

A la place de ces derniers, on pourrait utiliser des fentes de dimensions micrométriques.

A la place de l'empilement des couches 16 à 20, on pourrait simplement utiliser la couche conductrice 16 pourvue des microperçages 22 mais l'empilement des couches 16,18 et 20 est préférable parce qu'elle permet de régler le champ dans les trous et le champ dans le volume d'amplification par avalanche de manière indépendante.

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Le détecteur de la figure 2 est placé dans un boîtier hermétiquement fermé 24 qui contient un gaz ionisable par les électrons. En variante, ce boîtier est muni de moyens (non représentés) de circulation et de purification de ce gaz.

Ce boîtier 24 comprend une fenêtre 26 qui est transparente au rayonnement ionisant incident 3 et qui se trouve en regard du bord 12 de la lame de matériau résistif 10, sur lequel arrive ce rayonnement 3.

On peut par exemple utiliser une fenêtre en aluminium ou, si nécessaire, d'autres matériaux.

Le détecteur 2 comprend aussi une lame électriquement isolante 28 dont une face porte des pistes électriquement conductrices équidistantes 30 et parallèles les unes aux autres. Cette face portant les pistes est tournée vers la couche conductrice 18 de l'empilement.

Comme on le voit sur la figure 2, la lame isolante 28 est parallèle au plan xz et les pistes conductrices 30 sont parallèles à la direction z.

On prévoit un espace 31 entre l'empilement des couches 16,18 et 20 et la lame isolante 28. Cet espace, de largeur sensiblement égale à L et de profondeur sensiblement égale à P, est rempli du gaz contenu dans le boîtier 24 (ou circulant dans ce dernier). Ce gaz peut alors être ionisé par les électrons susceptibles de sortir des micro-perçages 22 comme on le verra par la suite.

Le détecteur 2 est muni de moyens 32 de polarisation des couches 14,16 et 18 et des pistes 30,

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permettant de porter la couche conductrice 14 à un potentiel inférieur à celui de la couche conductrice 18, lui-même inférieur au potentiel de chacune des pistes conductrices 30, la couche conductrice intermédiaire 16 étant portée à un potentiel intermédiaire entre les potentiels respectifs des couches conductrices 14 et 18 en reliant les couches 16 et 18 par l'intermédiaire d'une résistance électrique R de valeur appropriée.

Dans l'exemple représenté sur la figure 2, les micro-pistes 30 sont mises à la masse, le potentiel de la couche conductrice 18 est négatif et le potentiel de la couche conductrice 14 est encore plus négatif.

Lors du fonctionnement du détecteur 2, le rayonnement 3 interagit avec le matériau de la lame 10.

Des électrons sont ainsi engendrés dans ce matériau.

Compte tenu des potentiels choisis, ces électrons sont extraits du matériau de la lame grâce à l'empilement des couches 16 à 18 et traversent les micro-perçages 22 de ce dernier.

Ces électrons interagissent alors avec le gaz ionisable contenu dans l'espace compris entre l'empilement et les pistes 30, ce qui crée d'autres électrons et, si nécessaire, des avalanches de ces autres électrons (le gain de 1 à 105 étant ajustable).

Les électrons engendrés dans le gaz ionisable sont alors collectés par les pistes conductrices 30.

Ces dernières ont une très faible largeur, par exemple de l'ordre de 1 um, et constituent ainsi des micropistes. De plus, elles sont très rapprochées

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les unes des autres : elles sont par exemple espacées de 100 um les unes des autres.

En collectant les électrons, ces micropistes 30 fournissent des signaux que l'on détecte grâce à des moyens électroniques de traitement appropriés 34 ou circuit de lecture.

A l'entrée de ces moyens électroniques de traitement 34 on trouve, pour chaque micro-piste 30, un condensateur 36 et un amplificateur opérationnel rapide 38. Chaque condensateur 36 est relié, d'un côté, à la micro-piste 30 correspondante et, de l'autre côté, à l'amplificateur opérationnel correspondant 38.

On précise que les microperforations ou fentes servent à comprimer les lignes de champ électrostatique qui partent de la couche conductrice 14. Le resserement des lignes de champ qui guident les électrons à collecter provoque une augmentation localisée du champ électrique. Cette augmentation permet d'extraire les électrons de la lame 10 et de les injecter dans le gaz ionisable.

De plus, une amplification physique (gain par avalanche) est utile pour compenser le faible nombre de charges d'ionisation engendrées par les photo-électrons primaires lorsqu'ils traversent la faible épaisseur (par exemple 100 um) de la lame 10.

Cette faible épaisseur permet d'éviter les problèmes de parallaxe qui dégradent la résolution spatiale du détecteur dans la direction x car les photo-électrons font un certain angle avec la direction du rayonnement à détecter.

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De plus, cette faible épaisseur permet d'utiliser un circuit de lecture 34 peu coûteux.

Le détecteur conforme à l'invention, qui est représenté schématiquement en perspective sur la figure 3, est un détecteur du genre matriciel. Ce détecteur de la figure 3 est un empilement de détecteurs du genre de celui de la figure 2. Dans l'exemple de la figure 3, on utilise trois détecteurs de ce genre.

Plus précisément, le détecteur de la figure 3 est encore placé dans un boîtier 40 contenant le gaz ionisable et pourvu d'une fenêtre d'entrée 42 transparente au rayonnement à détecter, par exemple un rayonnement X qui a la référence 44 sur la figure 3.

Ce détecteur de la figure 3 comprend trois détecteurs élémentaires empilés 46,48 et 50 qui sont du genre de celui de la figure 2.

Le premier détecteur élémentaire 46 comprend la couche conductrice 14, la lame de matériau résistif 10, l'empilement 15 de couches conductrices séparées par une couche isolante et pourvu des microperçages 22, l'espace 31 contenant le gaz ionisable et la lame électriquement isolante 28 portant les micropistes électriquement conductrices 30.

Sur ce premier détecteur élémentaire 46 est placé le deuxième détecteur élémentaire 48. La couche conductrice 14 de ce deuxième détecteur élémentaire repose sur la lame électriquement isolante 28 du détecteur 46.

Ce deuxième détecteur 48 est constitué comme le détecteur 46 et il en est de même pour le

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troisième détecteur élémentaire 50 dont la couche conductrice 14 est formée sur la lame électriquement isolante 28 du deuxième détecteur élémentaire 48.

On obtient ainsi une matrice de micropistes conductrices 30 qui est reliée à des moyens électroniques de traitement appropriés 52.

Le détecteur de la figure 3 est muni de moyen de polarisation 54 permettant de porter chaque couche conductrice 14 à un potentiel inférieur au potentiel de la couche conductrice associée 18, ce potentiel étant lui-même inférieur au potentiel auquel sont portées les micro-pistes associées 30, ces micropistes étant mises à la masse dans l'exemple représenté, la couche conductrice intermédiaire associée 16 étant encore portée à un potentiel intermédiaire entre les potentiels des couches conductrices 14 et 18 grâce à une résistance électrique appropriée R.

On voit encore les condensateurs 36 et les amplificateurs opérationnels rapides 38 qui se trouvent à l'entrée des moyens électroniques 52 et auxquels sont connectées les micropistes 30 comme on l'a vu plus haut.

On précise que, dans les exemples des figures 2 et 3, des espaceurs (non représentés) sont prévus pour maintenir une distance appropriée entre chaque lame isolante, portant les micro-pistes conductrices, et la couche conductrice microperforée qui lui fait face.

On pourrait utiliser une lame d'un matériau ionisable solide par exemple silicium, AsGa ou ZnS à la

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place de l'espace 31 rempli de gaz ionisable. Cependant ce dernier est préférable parce que l'avalanche ne risque pas de détériorer le matériau amplificateur gazeux.

En ce qui concerne la lame 10, elle peut être faite d'un semiconducteur poreux tel que l'iodure de césium sous forme d'aiguillettes.

On peut aussi utiliser une mince couche de diamant, formée par dépôt chimique en phase vapeur, ou tout autre semiconducteur résistif tel que CdTe, ZnTe, AsGa, InP, Si cristallin ou Si amorphe.

Cependant, on préfère utiliser un semiconducteur composite qu'il est facile de déposer par une technique de couchage (comme on le ferait pour une peinture), ce qui réduit de façon importante le coût du détecteur.

Un tel matériau composite semiconducteur comprend un polymère isolant ou semiconducteur formant une matrice-hôte dans laquelle sont dispersées des particules semiconductrices formant des particules invitées.

En tant que polymère semiconducteur, on peut par exemple utiliser le PPV (polyphénylènevinylène), le polythiophène, le polyaniline, le polypyrrole ou le polydiacétylène.

En tant que polymère isolant, on peut utiliser l'isooctane.

Les particules invitées qui sont introduites dans la matrice-hôte ont un haut pouvoir d'arrêt vis-à-vis du rayonnement incident. Elles ont

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pour fonction de capturer ce rayonnement et de le convertir en électrons.

Compte tenu de leur fonction, il convient que ces particules invitées aient un numéro atomique moyen, une masse volumique moyenne et une permittivité relative moyenne respectivement supérieurs au numéro atomique moyen, à la masse volumique moyenne et à la permittivité relative moyenne du polymère.

De préférence, on utilise des particules invitées ayant un numéro atomique moyen supérieur à 14,

une masse volumique moyenne supérieure à 2 g/cm et une permittivité relative moyenne supérieure à 10.

Ces particules invitées sont de préférence issues d'une poudre d'un semiconducteur (par exemple CdTe, ZnS, ZnSe ou ZnTe), dont les grains ont des tailles de l'ordre de 1 nm à 100 um, ou même des particules colloïdales de ce semiconducteur.

On peut même utiliser des grains de mélanges de poudres de différents semiconducteurs, avec éventuellement différentes granulométries.

Une couche de matériau semiconducteur composite peut être élaborée de diverses façons.

On peut par exemple partir d'un semiconducteur convenable du point de vue électronique, déjà à l'état de poudre (de tels semiconducteurs étant commercialement disponibles).

Le polymère destiné à constituer la matrice-hôte est d'abord dissous dans un solvant, par exemple le toluène, puis mélangé à la poudre de semiconducteur par exemple grâce à un tambour, un mélangeur-granulateur ou une assiette granulatrice. Une

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simple sédimentation peut même suffire et l'on verse alors l'excès de solvant puis on laisse le solvant restant s'évaporer. Le mélange homogène préparé mécaniquement peut être étendu. Le solvant s'évapore ensuite et laisse une couche composite qui peut avoir quelques centaines de micromètres d'épaisseur.

En variante, on mélange la poudre de semiconducteur additionnée d'un anti-agglomérant compatible avec le monomère destiné à former la matrice-hôte et, en se polymérisant, ce monomère emprisonne les grains du semiconducteur.

D'autres techniques industrielles permettant de lier une poudre (par exemple par mise en solution ou en dispersion ou par humidification de cette poudre) ou des techniques de compactage (du genre de celles qui permettent de former des comprimés) ou même des techniques d'extrusion sont utilisables pour l'obtention de la couche de matériau composite semiconducteur.

Le mélange de poudre de semiconducteur et de polymère dissous dans un solvant volatil peut également être projeté sur une surface complexe et/ou très grande, comme dans le cas de la peinture au pistolet.

En partant de poudres des éléments constitutifs d'un matériau semiconducteur, on peut permettre la formation du bon composé stoechiométrique semiconducteur par fusion à température élevée. On peut employer à cet effet toutes les techniques de solidification rapide de poudres comme dans le cas de la lyophilisation (en utilisant par exemple un

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tambour ou un disque tournant ou une atomisation dans un courant gazeux). La poudre peut alors être récupérée à sec puis traitée comme on l'a vu plus haut pour former la couche de matériau composite ou être entraînée directement par la solution de polymère (ou le monomère).

Les techniques de synthèse en phase vapeur de poudres sont également envisageables (par exemple craquage, dépôt chimique en phase vapeur ou projection dans un plasma). Dans certains cas, le dépôt peut avoir lieu sur un substrat refroidi, capable de supporter le monomère ou le polymère en solution, ou par évaporation simultanée des molécules organiques, destinées à former la matrice-hôte en polymère.

On peut aussi utiliser une technique de projection simultanée de la poudre de semiconducteur, par un courant gazeux, par exemple un courant d'azote, entraînant des gouttelettes de semiconducteur plus ou moins fondues, produites par l'intermédiaire d'une torche à plasma, et de polymères aussi sous forme de gouttelettes.

Par voie humide ou par un procédé sol-gel, on peut également inclure des particules invitées d'un semiconducteur dans une matrice-hôte formant un aérogel et contenant peu ou beaucoup de polymère.

On donne maintenant, à titre purement indicatif et nullement limitatif, un exemple de détecteur conforme à l'invention du genre de celui de la figure 2.

En tant que matériau de conversion constitutif de la lame 10, on utilise une poudre d'un

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semiconducteur, par exemple CdTe, de résistivité intrinsèque élevée, cette poudre étant frittée ou placée dans un liant polymère semiconducteur par exemple le polypyrrole pour former une bande de 80 um d'épaisseur, de 20 cm de profondeur et de 50 cm de largeur.

En variante, on utilise une poudre d'un semiconducteur tel que PbI2 que l'on dépose en phase vapeur pour former une telle bande.

Les dimensions données ci-dessus peuvent être réduites si cela est nécessaire, étant donné que des pixels ayant un pas de 50 um sont techniquement réalisables.

Ensuite, on dépose directement sur ce matériau de conversion un ensemble 15 de trois couches (une couche ou électrode 16 métallique-une couche 20 en matière plastique-une couche ou électrode 18 métallique), cet ensemble de trois couches étant sensiblement plan, et l'on forme les micro-perforations 22 à travers cet ensemble par photogravure.

En variante, on épitaxie, sur la lame 10 du matériau de conversion, une feuille à trois couches (métal-isolant-métal), qui est traversée par des microperforations, cette feuille étant réalisée au préalable.

Les micro-perforations ont un diamètre environ égal à 25 um et sont espacées les unes des autres de 30 um à 50 um.

Entre les électrodes de l'ensemble de trois couches on peut appliquer une différence de potentiel variant de quelques volts à quelques centaines de volts

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en vue de régler avec souplesse l'étranglement des lignes de champ de dérive et donc le champ électrique d'extraction des électrons.

Si le champ électrique dans les microperforations 22 devient important, on obtient un gain par avalanche dans ces microperforations 22, ce qui peut jouer le rôle d'une pré-amplification facultative.

Avec le détecteur de cet exemple donné à titre purement indicatif et nullement limitatif, presque tous les rayons X détectés (dont le spectre s'étend par exemple entre 1 MeV et 5 MeV) contribuent aux signaux mesurés, si l'on utilise un semiconducteur à faible courant d'obscurité, pourvu qu'il soit fortement résistif comme CdTe, le diamant, CdZnTe et ZnS. On peut alors considérer qu'un tel détecteur est un détecteur quantique.

Pour alimenter ce détecteur avec des tensions électriques qui peuvent aller jusqu'à 500 V en tenant compte du fait que les connexions électriques sont proches les unes des autres, on peut utiliser un circuit imprimé formé sur une céramique.

On décrit maintenant un exemple de procédé de fabrication d'un tel détecteur.

La lame 10 de matériau de conversion peut, quant à elle, être réalisée selon tout procédé approprié.

La face inférieure de cette lame 10 est revêtue d'une couche métallique formant la couche 14 et apte à créer un contact ohmique avec la lame 10 de matériau de conversion. On utilise par exemple une couche d'or.

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On peut procéder de la façon suivante : 10 On dépose une épaisseur de 50 um d'un semiconducteur approprié, par exemple CdTe, sur l'une des faces d'une feuille d'or, par exemple par CVD (dépôt chimique en phase vapeur), épitaxie ou coulage.

20 On fixe, par exemple par une colle conductrice, à la lame de matériau de conversion ainsi obtenue, une feuille à trois couches métal-plastiquemétal, qui est micro-perforée par exemple grâce à une attaque chimique.

On utilise par exemple une matière plastique du genre Kapton (marque déposée) pour former la couche isolante intermédiaire 20.

30 On fixe, en utilisant des moyens électriquement isolants, à l'assemblage ainsi obtenu, une lame électriquement isolante 28 pourvue de pistes conductrices 30 typiquement espacées de 100 um les unes des autres, tout en prévoyant une épaisseur prédéfinie de gaz ionisable pour obtenir un phénomène d'avalanche, grâce à des plots cylindriques électriquement isolants et en utilisant des espaceurs électriquement isolants (formant par exemple des billes, des filaments, une structure en nid d'abeilles ou une mousse très alvéolée).

A propos de cet espace contenant le gaz ionisable on pourra se reporter aux documents [1] et [2] qui sont mentionnés à la fin de la présente description.

On peut faire en sorte que les micro-pistes 30 dépassent de quelques micromètres de la plaque isolante 28 pour recouvrir un bord de cette plaque,

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afin de permettre une liaison électrique au circuit de lecture 30.

Ce circuit de lecture peut être un ASIC ou circuit intégré spécifique d'une application ( application specific integrated circuit ) du genre des puces ( chips ) de lecture de CCD qui sont par exemple commercialisées par la société EG & G RETICON ou la société THOMSON.

On peut établir un champ électrique de l'ordre de 1000 V/mm à 5000 V/mm entre la face supérieure de l'ensemble 15 de trois couches et le plan des micro-pistes conductrices 30 pour créer un champ électrique propice à l'amplification par avalanche et pour collecter les électrons.

Les micro-pistes sont connectées aux pattes du circuit intégré de lecture par exemple par une liaison ( bonding ) au moyen de billes de brasure ( solder balls ) ou de fils ou par pression (ou soudure) ou encore par collage au moyen d'une colle électriquement conductrice.

Si cela est nécessaire, on peut utiliser un connecteur permettant d'accorder le pas des pistes à celui des pattes de la puce de lecture (ASIC).

De préférence, on utilise une connexion comportant une partie souple qui permet d'écarter le circuit ASIC du flux collimaté de rayon X.

En revenant au détecteur de la figure 2, on précise que l'épaisseur et la largeur de la lame 10 sont choisies de façon à optimiser la résolution spatiale du détecteur 2 ainsi que le rendement de conversion dans ce détecteur.

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On cherche à utiliser une lame 10 dont l'épaisseur est la plus faible possible, typiquement moins de 100 um, d'où l'intérêt d'amplifier, par un phénomène physique, le nombre d'électrons engendrés avant la lecture des signaux électriques correspondants.

Avec le détecteur 2 conforme à l'invention, les contraintes de limitation de résolution et de faiblesse de débit de dose, mentionnées plus haut à propos des chambres à fils connues, n'existent plus et l'extraction d'un nombre suffisant d'électrons à partir de la lame 10 autorise à utiliser un moyen d'amplification, de préférence gazeux, très peu épais, en vue de ne pas dégrader la résolution spatiale recherchée.

La détection d'un nombre significatif d'électrons peut donc se faire très près du point d'interaction d'une particules que l'on détecte, ce qui garantit la résolution spatiale.

Le détecteur conforme à l'invention, qui est représenté schématiquement en perspective sur la figure 4, diffère du détecteur 2 de la figure 2 par le fait que l'ensemble formé par la lame de matériau résistif 12, la couche conductrice 14 et l'ensemble des trois couches 16,18 et 20 de ce détecteur 2 est remplacé par un empilement 55 de couches d'un matériau électriquement conducteur, apte à convertir le rayonnement X incident en électrons, ces couches étant espacées les unes des autres par des couches électriquement isolantes par exemple en oxyde de ce même métal (anodisation).

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Dans l'exemple de la figure 4, on utilise trois couches électriquement conductrice 56,57 et 58 et deux couches électriquement isolantes 59 et 60 qui séparent ces couches 56,57 et 58 les unes des autres.

Cet ensemble de couches conductrices alternant avec des couches isolantes est pourvu de micro-perforations 62.

Comme on le voit sur la figure 4, la couche 58 est celle qui se trouve en regard des micropistes 30.

On utilise des moyens de polarisation 64 permettant de porter la couche conductrice 56 à un potentiel inférieur au potentiel de la couche conductrice 58, lui-même inférieur au potentiel des micro-pistes 30.

Dans l'exemple représenté, ces micro-pistes sont mises à la masse et la couche conductrice 57 est portée à un potentiel intermédiaire entre les potentiels respectifs des couches conductrices 56 et 58. Pour ce faire, la couche conductrice 57 est respectivement reliée aux couches conductrices 56 et 58 par des résistances électriques appropriées Ri et R2.

A ce sujet, on pourra se reporter au document [3] qui est mentionné à la fin de la présente description.

On se reportera aussi au document [4] qui est également mentionné à la fin de la description.

Les rayons X incidents sur le bord 66 de l'empilement 55 (homologue du bord 12 de la lame 10) engendrent encore, en interagissant avec le matériau des couches 56,57 et 58, des électrons qui traversent

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les micro-perçages 62 et ionisent le gaz compris entre la couche conductrice 58 et la lame électriquement isolante 28 portant les micro-pistes 30.

Les électrons engendrés dans le gaz ionisé sont encore détectés par ces micro-pistes et ces dernières fournissent des signaux électriques qui sont lus par les moyens électroniques de traitement 34.

On précise que les microperforations 62 (qui pourraient être aussi des microfentes, de quelques micromètres de longueur) permettent d'extraire les électrons de l'empilement 55 en minimisant la parallaxe entre un point d'interaction d'un rayonnement X et le point de sortie des électrons engendrés par cette interaction.

On peut empiler deux ou plus de deux détecteurs du genre de celui de la figure 4 (placés dans un même boîtier) pour obtenir un détecteur matriciel du genre du détecteur de la figure 3.

Le détecteur conforme à l'invention, qui est schématiquement représenté en perspective sur la figure 5, diffère du détecteur de la figure 2 par le fait que la lame 28 portant les micro-pistes 30 est supprimée.

L'espace 31 est délimité par l'empilement 15 et une lame électriquement conductrice 67 qui est parallèle au plan xz et mise à la masse.

Dans le cas de la figure 5, le gaz ionisable de la figure 2 est remplacé par un gaz, par exemple un mélange gazeux argon/dimethylether/triethylamine, qui est susceptible d'émettre de la lumière par interaction avec les

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électrons émergeant des micro-perçages 22 de l'ensemble 15.

Du côté du détecteur, opposé à celui par lequel arrive le rayonnement X à détecter, et au niveau de l'épaisseur du gaz, on place des extrémités de fibres optiques 68 qui sont équidistantes et parallèles les unes aux autres ainsi qu'à la direction z du rayonnement X que l'on veut détecter.

Les autres extrémités de ces fibres optiques sont reliées à une caméra électronique 70, par exemple du genre CCD ou CID, ou à une caméra comportant une matrice de silicium amorphe.

Les émission de lumière provenant du gaz contenu dans l'espace 31 sont captées par les fibres optiques 68 et constituent une image, sous forme analogique, de l'image transportée par le rayonnement à détecter 3.

Ces signaux lumineux transportés par les fibres sont lus par la caméra 70.

On peut empiler deux ou plus de deux détecteurs du genre de celui de la figure 5 (placés dans un même boîtier) pour obtenir un détecteur matriciel du genre du détecteur de la figure 3.

Dans ce cas, on prévoit des moyens d'isolation électrique, par exemple une couche électriquement isolante, entre deux détecteurs adjacents sans quoi il y aurait contact entre une couche 14 et une lame adjacente 67.

D'autres détecteurs conformes à l'invention peuvent être obtenus en remplaçant l'ensemble formé par la couche 14, la lame 10 et l'empilement 15 de la

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figure 5 par l'empilement 55 de la figure 4. Ces autres détecteurs peuvent être empilés (dans le même boîtier) pour former un détecteur matriciel.

L'invention n'est pas limitée à la détection de photons X ou y : elle s'applique par exemple à la détection de neutrons en utilisant une lame de matière plastique pour interagir avec ces neutrons en fournissant alors des protons.

Ces protons interagissent alors avec les électrons du milieu ou les noyaux des atomes pour donner des particules (électrons, noyaux) que l'on détecte par la trace d'ionisation qu'elles déposent dans le milieu détecteur, comme précédemment.

Les documents cités dans la présente description sont les suivants : [1] Détecteur de position, à haute résolution, de hauts flux de particules ionisantes, invention de
Georges Charpak et al., demande internationale publiée le 17 avril 1997 sous le nO WO 97/14173 [2] Détecteur de particules à électrodes multiples et procédé de fabrication de ce détecteur, invention de Georges Charpak et al., demande de brevet européen publiée le 21 octobre 1998 sous le nOEP0872874 [3] Détecteur bidimensionnel de rayonnements ionisants et procédé de fabrication de ce détecteur, invention de Jean-Louis Gerstenmayer, demande de brevet français déposée le 24 février 1999 sous le n EN 9902289

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[4] Détecteur bidimensionnel de rayonnements ionisants et procédé de fabrication de ce détecteur, invention de Jean-Louis Gerstenmayer, demande de brevet français déposée le 15 avril 1999 sous le n EN 9904725

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Détecteur d'un rayonnement ionisant incident constitué de premières particules, ce détecteur étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un détecteur élémentaire comprenant : des moyens (10 ; 56,57, 58) de conversion des premières particules en deuxièmes particules qui sont chargées, ces moyens de conversion comprenant au moins une première lame faite d'un premier matériau solide, apte à convertir les premières particules en les deuxièmes particules, cette première lame étant orientée de façon que le rayonnement ionisant incident arrive sur un premier bord (12) de cette première lame et le long de ce premier bord, la profondeur de cette première lame, comptée du premier bord à un deuxième bord de la première lame, opposé au premier bord, étant au moins égale au dixième du libre parcours moyen des premières particules dans le premier matériau, - un milieu excitable par les deuxièmes particules et apte à engendrer, par interaction avec ces deuxièmes particules, des troisièmes particules qui sont représentatives du rayonnement ionisant incident, et - des moyens (30,68) de collection de ces troisièmes particules, aptes à fournir des signaux qui sont également représentatifs du rayonnement ionisant incident.

2. Détecteur selon la revendication 1, dans lequel le premier matériau est électriquement conducteur et les moyens de conversion comprennent un

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ensemble de premières lames (56,57, 58) qui est pourvu de microperçages (62), ces premières lames étant empilées et électriquement isolées les unes des autres, et le détecteur comprend en outre des moyens de polarisation (64) prévus pour porter ces premières lames à des potentiels électriques qui croissent d'une extrémité à l'autre de l'ensemble des premières lames et sont prévus pour créer un champ électrique apte à déplacer les deuxièmes particules vers le milieu excitable.

3. Détecteur selon la revendication 1, dans lequel le premier matériau est résistif, de résistivité environ égale ou supérieure à 107 Q. cm, une première face de la première lame (10) est formée sur une couche électriquement conductrice (14) et le détecteur comprend en outre : des moyens (16,18) d'extraction des deuxièmes particules, prévus pour extraire ces deuxièmes particules de la première lame et les envoyer au milieu excitable, ces moyens d'extraction comprenant au moins une deuxième lame électriquement conductrice (16,18), pourvue de micro-perçages (22) et formée sur une deuxième face de la première lame (10), opposée à la première face de celle-ci, les première et deuxième lames ayant sensiblement la même profondeur et la même largeur, cette largeur étant comptée d'une extrémité à l'autre du premier bord de la première lame, et - des moyens de polarisation (32) prévus pour porter la couche conductrice et la deuxième lame à des potentiels électriques différents, créant un champ

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électrique apte à déplacer les deuxièmes particules vers le milieu excitable.

4. Détecteur selon la revendication 3, dans lequel les moyens d'extraction comprennent une pluralité de deuxièmes lames (16,18), qui sont électriquement isolées les unes des autres et forment un empilement pourvu de micro-perçages (22), et les moyens de polarisation (32) sont prévus pour porter les deuxièmes lames à des potentiels électriques qui croissent d'une extrémité à l'autre de l'ensemble des deuxièmes lames et sont prévus pour déplacer les deuxièmes particules vers le milieu excitable.

5. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, dans lequel le premier matériau est un matériau semiconducteur de résistivité environ égale ou supérieure à 107 Q. cm.

6. Détecteur selon la revendication 5, dans lequel ce matériau semiconducteur est un matériau composite semiconducteur, comprenant une matrice-hôte, de type polymère électriquement isolant ou semiconducteur, et des particules invitées de type semiconducteur, qui sont dispersées dans cette matricehôte.

7. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le milieu excitable est un milieu ionisable par les deuxièmes particules, apte à engendrer des charges électriques constituant les troisièmes particules, par interaction avec ces deuxièmes particules, ce milieu ionisable ayant sensiblement la forme d'une troisième lame qui est parallèle à la première lame, ces première et troisième

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lames ayant sensiblement la même profondeur et la même largeur, cette largeur étant comptée d'une extrémité à l'autre du premier bord de la première lame, les moyens de collection comprennent un ensemble de bandes parallèles (30), électriquement conductrices et électriquement isolées les unes des autres, ces bandes étant aptes à collecter les charges électriques pour fournir des signaux électriques représentatifs du rayonnement ionisant incident, et le détecteur comprend en outre des moyens de polarisation prévus pour créer un champ électrique apte à déplacer les deuxièmes particules des moyens de conversion vers le milieu ionisable et les charges électriques de ce milieu ionisable vers l'ensemble de bandes parallèles.

8. Détecteur selon la revendication 7, dans lequel le milieu ionisable est gazeux.

9. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le milieu excitable est apte à engendrer des photons constituant les troisièmes particules, par interaction avec les deuxièmes particules, ce milieu excitable ayant sensiblement la forme d'une troisième lame qui est parallèle à la première lame, ces première et troisième lames ayant sensiblement la même profondeur et la même largeur, cette largeur étant comptée d'une extrémité à l'autre du premier bord de la première lame, et les moyens de collection comprennent des guides de lumière parallèles (68), aptes à collecter les photons pour fournir des signaux lumineux représentatifs du rayonnement ionisant incident.

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10. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la largeur (L) de la première lame, comptée d'une extrémité à l'autre du premier bord de cette première lame est environ égale ou supérieure à 10 cm.

11. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l'épaisseur (E) de la première lame est environ égale ou inférieure à 100 pm.

12. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant une pluralité de détecteurs élémentaires empilés (46,48, 50).

13. Procédé de fabrication du détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel on forme les moyens de conversion (10 ; 56,57, 58) et l'on place ces moyens de conversion et les moyens de collection de part et d'autre du milieu excitable.

14. Procédé selon la revendication 13, pour la fabrication du détecteur selon la revendication 3, dans lequel, pour former les moyens de conversion, on forme la première lame (10) sur la couche électriquement conductrice (14) et l'on fixe la deuxième lame (16,18) à la première lame.