EP0064913B1

EP0064913B1 - Multidétecteur de rayons X

Info

Publication number: EP0064913B1
Application number: EP82400769A
Authority: EP
Inventors: Robert Allemand; Jean-Jacques Gagelin; Edmond Tournier
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1981-05-06
Filing date: 1982-04-28
Publication date: 1986-04-02
Also published as: FR2505492B1; US4481420A; JPS57187679A; FR2505492A1; EP0064913A3; EP0064913A2; DE3270211D1

Description

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un multidétecteur de rayons X, et notamment de rayons X qui ont traversé un objet ou un organe après avoir été émis par une source émettant en direction de l'objet ou de l'organe, ces rayons X se présentant sous la forme d'un faisceau plan présentant une large ouverture angulaire et une faible épaisseur. Cette invention s'applique plus particulièrement à la fabrication de multidétecteurs destinés à la tomographie ou radiographie d'organes, mais également au contrôle industriel, tel que le contrôle de bagages par exemple.
On sait que dans ces applications les multidétecteurs de rayons X permettent de mesurer l'absorption d'un faisceau de rayons X traversant un objet ou un organe, cette absorption étant liée à la densité des tissus de l'organe examiné ou à la densité des matériaux constituant l'objet étudié.
Si l'on veut établir la carte de densité d'un organe ou d'un objet, il est possible et connu d'envoyer un faisceau plan de rayons X incidents sur cet objet ou cet organe, ce faisceau présentant une large ouverture angulaire et une faible épaisseur et d'observer pour chaque position des faisceaux de rayons X incidents par rapport à l'objet ou l'organe, l'absorption correspondante. Une multiplicité de balayages dans des directions croisées, permet de connaître grâce au multidétecteur de rayons X, après un traitement numérique approprié des signaux recueillis sur les cellules du détecteur, la valeur de l'absorption des rayons X en un point du plan de coupe considéré, et ainsi de connaître la densité des tissus de l'organe ou la densité des matériaux constituant l'objet.
Un premier type de multidétecteurs de rayons X à ionisation utilisé en radiographie et en tomographie est multicellulaire et comporte des cellules délimitées par des plaques conductrices perpendiculaires au plan du faisceau de rayons X et portées alternativement à des potentiels positif et négatif. Ces cellules sont situées dans une enceinte étanche contenant un gaz ionisable. Les avantages de ce type de multidétecteur sont les suivants: il procure une bonne collimation des rayons X lorsque les plaques utilisées dans les cellules de détection sont constituées dans un matériau très absorbant; le temps de collection des charges résultant de l'ionisation du gaz par les rayons X est très faible à cause du faible espacement des plaques conductrices et de la bonne séparation entre les cellules de détection. Cependant, ce type de multidétecteur présente des inconvénients importants: il est très difficile à fabriquer et par conséquent, coûteux. De plus, si l'on désire diminuer l'épaisseur des plaques afin d'augmenter la quantité de rayons X détectés, il y a diminution de la collimation du fait de la faible épaisseur des plaques; cette faible épaisseur des plaques provoque en outre une microphonie très importante. Enfin, les multidétecteurs de ce type, comme indiqué plus haut, présentent une grande complexité de réalisation qui entraîne un coût de fabrication élevé; ils nécessitent un montage en salle dépoussiérée, car toute poussière sur l'une des plaques, peut provoquer un amorçage ou une détérioration du courant de fuite entre deux plaques consécutives. Il s'ajoute à ces inconvénients que les nombreuses électrodes utilisées nécessitent des connexions électriques très nombreuses, à l'intérieur de la chambre étanche, ce qui pose des problèmes difficiles de fiabilité des soudures des connexions sur les électrodes.
On connaît un second type de multidétecteur qui présente une structure beaucoup plus simple, mais qui n'est pas parfait. Cet autre type de multidétecteur comprend une chambre étanche contenant un gaz ionisable par des rayons issus de l'organe ou de l'objet et, dans cette chambre, une plaque de collection des électrons résultant de l'ionisation du gaz; cette plaque est parallèle au plan du faisceau de rayons incidents et elle est portée à une haute tension positive. Une série d'électrodes de collection des ions résultant de l'ionisation du gaz par les rayons X issus de l'objet, est disposée parallèlement et en regard de la plaque précédente; ces électrodes de collection des ions sont portées à un potentiel voisin de zéro et sont dirigées vers la source qui émet les rayons X, en direction de l'objet. Elles sont situées dans un plan parallèle au plan du faisceau des rayons incidents et fournissent respectivement un courant de mesure fonction de la quantité d'ions obtenus par l'ionisation du gaz en regard de chaque électrode, sous l'effet des rayons issus de l'objet ou de l'organe, dans une direction correspondant à celle des rayons incidents.
Ce type de multidétecteur présente certains avantages: il n'y a plus, comme dans le multidétecteur mentionné précédemment, de plaques de séparation; ceci élimine tout phénomène gênant de microphonie. Du fait de la suppression de ces plaques de séparation, la quantité de rayons X détectés est maximale; la réalisation de ce type de multidétecteur est plus simple et il est très peu sensible aux poussières. Enfin, il est possible, sans connexion à l'intérieur de la chambre étanche, de recueillir, à l'intérieur de la chambre les signaux disponibles sur chacune des électrodes portées à un potentiel voisin de zéro.
Ce type de multidétecteur présente cependant encore une grave difficulté de fabrication car les électrodes sont reliées à des points de mesure extérieurs à l'enceinte, par des connexions qui nécessitent des soudures sur ces électrodes, à l'intérieur de l'enceinte. Ces soudures sont très difficiles à réaliser et le passage de ces connexions à travers l'enceinte pose des problèmes d'étanchéité et d'isolation électrique, très difficiles et très coûteux à résoudre. C'est le cas par exemple des multidétecteurs décrits dans la demande de brevet européen N° 0 063 083 et dans le brevet US N° 4 047 041.
La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et notamment de fabriquer un multidétecteur de ce second type, de manière simple et peu coûteuse, sans soudure sur les électrodes à l'intérieur de l'enceinte pour relier celles-ci, par des connexions, à des points extérieurs à l'enceinte.
L'invention a pour objet un multidétecteur de rayons X apte à détecter un faisceau plan de rayons X de faible épaisseur, ce multidétecteur comprenant une enceinte étanche remplie d'un gaz ionisable et, dans cette enceinte, au moins un ensemble multidétecteur principal comportant une plaque plane conductrice, électriquement isolée de l'enceinte, parallèle au faisceau de rayons X et portée à un premier potentiel, et une pluralité d'électrodes planes parallèles à la plaque, isolées de cette plaque, ces électrodes étant isolées entre elles, portées à un deuxième potentiel et s'étendant dans la direction des rayons fournis par la source, ce multidétecteur comprenant en outre au moins un autre ensemble multidétecteur auxiliaire, de structure identique à celle de l'ensemble multidétecteur principal, la plaque de ce multidétecteur auxiliaire étant portée à un troisième potentiel et les électrodes étant portées au deuxième potentiel, caractérisé en ce que les électrodes d'un multidétecteur principal ainsi que des connexions principales entre ces électrodes et des points de mesure extérieurs à l'enceinte permettant de prélever les courants circulant respectivement dans ces électrodes, sont réalisées sur une face principale d'une plaque électriquement isolante, ces connexions principales étant électriquement isolées de l'enceinte et traversant celle-ci de manière étanche, à l'opposé de la source qui émet les rayons X, en ce que les électrodes du multidétecteur auxiliaire associé ainsi que des connexions respectives entre ces électrodes et des points secondaires extérieurs à l'enceinte sont situées sur une face secondaire de la plaque électriquement isolante, opposée à la face principale, ces connexions secondaires étant électriquement isolées de l'enceinte et traversant celle-ci de manière étanche à l'opposé de la source de rayon X, et en ce que l'enceinte comprend des entretoises isolantes espaçant les plaques isolantes des plaques conductrices, l'assemblage étant maintenu par des moyens de fixation.
Selon une autre caractéristique, les électrodes et les connexions sont constituées de dépôts conducteurs sur la plaque isolante. De préférence, ces dépôts conducteurs sont des dépôts métallisés gravés.
Selon une autre caractéristique, les dépôts conducteurs sont des dépôts métallisés gravés sur la plaque isolante.
Selon une autre caractéristique, le multidétecteur comporte, pour chaque plaque conductrice, une connexion électriquement isolée de l'enceinte et la traversant de manière étanche, laquelle permet de relier ladite plaque conductrice à une source de haute tension extérieure à l'enceinte.
Enfin, selon une autre caractéristique, le multidétecteur comprend une pluralité d'ensembles multidétecteurs principaux et auxiliaires.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre,donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels:

- la figure 1 représente schématiquement un multidétecteur de type connu, qu'il est possible de fabriquer conformément à l'invention,
- la figure 2 est une vue de face du multidétecteur de la figure 1,
- la figure 3 représente schématiquement un multidétecteur d'un autre type connu, qu'il est possible de fabriquer conformément à l'invention,
- la figure 4 est une vue latérale du multidétecteur de la figure 3,
- la figure 5 est une vue schématique en coupe latérale d'un multidétecteur multicoupe, de fonctionnement comparable à celui du multidétecteur de la figure 3, et qui est fabriqué conformément à l'invention,
- la figure 6. est une vue de dessus schématique d'une partie des électrodes du multidétecteur de la figure 5.

La figure 1 représente schématiquement et en perspective, un multidétecteur qu'il est possible de fabriquer conformément à l'invention. Ce multidétecteur comprend une plaque 1 portée à un premier potentiel (haute tension positive + HT) et, en regard, une série d'électrodes 2 portées à un deuxième potentiel (voisin de zéro volt). Cette plaque et ces électrodes sont situées dans une chambre principale 3 étanche, représentée schématiquement et qui contient au moins un gaz ionisable, tel que le xénon par exemple. Ce multidétecteur permet de détecter les rayons X qui ont traversé un objet ou un organe 0, ces rayons étant fournis par une source S ponctuelle ou linéaire qui émet en direction de l'objet ou de l'organe, un faisceau F plan de rayons X incidents. Ce faisceau présente une large ouverture angulaire et une faible épaisseur. La plaque 1 est parallèle au plan du faisceau de rayons incidents, tandis que les électrodes planes 2 sont situées dans un plan parallèle au plan du faisceau de rayons incidents, en regard de la plaque 1. La plaque 1 qui est portée à un potentiel positif voisin de quelques kilovolts, est une plaque de collection des électrons, tandis que les électrodes 2 sont des électrodes de collection des ions. Ces électrodes sont généralement portées par une plaque isolante (non représentée sur cette figure) et sont isolées électriquement entre elles. La pression du xénon à l'intérieur de la chambre étanche a une valeur qui est fonction de l'énergie du rayonnement X à détecter (de 1 à 40 bars environ); ce gaz peut d'ailleurs être additionné à d'autres gaz destinés à améliorer la détection. Les électrodes 2 forment des bandes convergentes en direction de la source S.
La figure 2 représente schématiquement une vue de face du multidétecteur précédent. On a représenté sur cette figure, la plaque 1 portée à un potentiel positif +HT ainsi que les électrodes 2 portées à un potentiel voisin de zéro volt; ces électrodes sont supportées par une plaque électriquement isolante 4 et chacune d'elles est reliée à un amplificateur 5 qui permet de prélever le courant circulant dans chacune des électrodes; ces courants sont appliqués à un système de traitement (non représenté) et de visualisation, qui permet de visualiser le corps ou l'objet 0 traversé par les rayons X émis par la source S. Sur cette figure, on a représenté par des lignes pointillées verticales, les lignes de champ. Dans la chambre 3 contenant au moins du xénon, on a représenté par Xe⁺ les ions positifs de xénon qui se dirigent vers les électrodes 2 et par e- les électrons qui se dirigent vers la plaque 1; ces ions et ces électrons résultant de l'ionisation du xénon par les rayons X issus de l'objet ou de l'organe 0. Dans le cas de l'adjonction d'un gaz électronégatif les électrons sont remplacés par les ions négatifs, formés à partir du gaz additionnel.
Les électrodes 2 ainsi que des connexions principales entre ces électrodes et des points extérieurs à l'enceinte, permettant de prélever les courants circulant respectivement dans ces électrodes, sont réalisées sur une face principale d'une plaque 4 électriquement isolante. Ces connexions sont représentées de manière plus complète sur les figures 5 et 6. Ces connexions principales sont électriquement isolées de l'enceinte et traversent celles-ci de manière étanche, à l'opposé de la source.
La figure 3 représente schématiquement et en perspective, un autre multidétecteur qu'il est également possible de fabriquer conformément à l'invention. Ce multidétecteur comprend une chambre étanche 6, métallique par exemple, contenant au moins un gaz ionisable tel que le xénon par exemple cette chambre se subdivise en deux chambres d'ionisation: une chambre d'ionisation principale 3 et une chambre d'ionisation auxiliaire 7. La chambre d'ionisation principale 3 contient, comme le multidétecteur de la figure 1, une plaque 1 portée à un premier potentiel (haute tension positive + HT) et une série d'électrodes 2 portées à un deuxième potentiel (voisin de zéro volt). La plaque 1 et les électrodes 2 dans la chambre d'ionisation principales 3 forment un ensemble multidétecteur principal. Comme précédemment, ces électrodes sont planes et sont portées par une plaque 4 électriquement isolante; la plaque 1 ainsi que les électrodes 2 sont situées dans un plan parallèle au plan du faisceau de rayons X issus de la source S (ce faisceau étant incomplètement représenté sur la figure). Les électrodes 2 convergent dans la direction de la source S. Chacune des électrodes 2 de la chambre d'ionisation principale 3 est reliée à un amplificateur 5 qui permet de prélever, en vue du traitement, le courant circulant dans chacune de ces électrodes. La chambre d'ionisation auxiliaire 7 est accolée à la chambre principale pour compenser le courant de diffusion provenant des rayons X diffusés par l'organe 0. En effet, comme on le verra plus loin en détail, les électrodes 2 de la chambre d'ionisation principale 3, fournissent respectivement un courant 1 qui est la somme d'une part, d'un courant de mesure l_M proportionnel à la quantité d'ions obtenus par l'ionisation du gaz en regard de chaque électrode de la chambre d'ionisation principale sous l'effet des rayons issus de l'objet, dans des directions correspondant à celle des rayons incidents 9, et d'un courant de diffusion la résultant de l'ionisation du gaz par les rayons 8 diffusés, notamment par l'objet, dans d'autres directions que celle des rayons incidents. La chambre d'ionisation auxiliaire 7 contient, comme la chambre d'ionisation principale, une plaque 10 parallèle au plan du faisceau de rayons X incidents est portée à un troisième potentiel (haute tension négative - HT), ainsi qu'une série d'électrodes 11 planes, parallèles au plan du faisceau de rayons X incidents, et situées sur une autre face de la plaque isolante 4 qui porte les électrodes 2 de la chambre d'ionisation principale 3. La plaque 10 et les électrodes 11 dans la chambre auxiliaire 7 forment un ensemble multidétecteur auxiliaire. Les électrodes 11 sont portées, comme les électrodes 2 de la chambre d'ionisation principale, à un potentiel voisin de zéro. Elles sont respectivement reliées par des connexions 12, aux électrodes correspondantes de la chambre d'ionisation principale 3. Les électrodes 11 de la chambre d'ionisation auxiliaire et les électrodes 2 de la chambre d'ionisation principale sont, de préférence, identiques et situées en regard les unes des autres. La chambre d'ionisation auxiliaire 7 permet, comme on le verra plus loin en détail, de compenser, pour le traitement ultérieur des courants issus des amplificateurs 5, les courants diffusés qui circulent dans chaque électrode de la chambre d'ionisation principale et qui proviennent des rayons X diffusés par l'objet ou l'organe 0. Les électrodes 11 de la chambre d'ionisation auxiliaire 7 sont des électrodes de collection des électrons e- ou des ions négatifs, tandis que la plaque 10 est une plaque de collection des ions Xe⁺ provenant de l'ionisation du xénon contenu dans la chambre auxiliaire 7, par les rayons X diffusés par l'objet ou l'organe 0. De préférence, les électrodes de la chambre d'ionisation auxiliaire sont situées en regard des électrodes de la chambre d'ionisation principale et les hautes tensions positive et négative ont la même valeur absolue. La référence 50 désigne un diaphragme.
La figure 4 représente schématiquement une vue latérale du multidétecteur précédent. Sur cette vue, on distingue la source S, l'objet ou l'organe 0, l'un des rayons 9 émis par la source S et, en sortie de l'objet 0, le rayon direct 13 issu de l'objet 0, dans la même direction que le rayon incident 9; on distingue aussi sur cette figure l'un des rayons diffusés 8, issu de l'objet 0, dans une direction différente de la direction du rayon incident 9. Sur la figure, on a représenté l'une des électrodes 2 de la chambre d'ionisation principale qui est reliée à un amplificateur 5 et qui est portée à un potentiel voisin de 0, et l'une des électrodes 11 de la chambre d'ionisation auxiliaire 7, qui est située en regard de l'électrode 2 et qui est séparée de cette électrode par la plaque isolante 4. On a également représenté la connexion 12 entre les électrodes des chambres d'ionisation principale et auxiliaire. Enfin, on a représenté les plaques 1 et 10 des chambres d'ionisation principale et auxiliaire, portées respectivement à des potentiels positif et négatif + HT et - HT. Sur cette figure, on n'a pas représenté en détail la chambre étanche 6 qui contient le gaz ionisable; les plaques isolantes 42, 14 supportent les plaques conductrices 1, 10 des chambres d'ionisation principale et auxiliaire. Lorsque le gaz ionisable est du xénon, les rayons X représentés en 13 et qui sont issus de l'objet, dans la direction des rayons incidents 9, parviennent entre les électrodes 2 et la plaque 1 de la chambre d'ionisation principale; il se produit alors une ionisation du xénon entre ces électrodes et cette plaque. Cette ionisation est représentée schématiquement sur la figure par des ions Xe⁺ qui sont attirés par les électrodes 2, et par des électrons e- ou ions négatifs qui sont attirés par la plaque positive 1. Une ionisation se produit ainsi en regard de chacune des électrodes de la chambre d'ionisation principale grâce aux rayons X issus de l'objet, dans la direction des rayons incidents. Ces mouvements d'ions produisent respectivement dans chaque électrode, un courant 1 qui est la somme d'un courant i_n résultant de l'ionisation du gaz en regard de chacune des électrodes, sous l'effet des rayons X issus de l'objet (rayons représentés en 13 sur la figure), dans une direction correspondant à celle des rayons incidents, et d'un courant t_o de diffusion, qui résulte de l'ionisation du gaz, en regard de chacune des électrodes, à partir des rayons diffusés par l'objet, dans des directions qui ne correspondent pas à celles des rayons X incidents. La chambre d'ionisation 7 permet de compenser ce courant de diffusion, grâce à l'ionisation que produisent dans cette chambre, les rayons X diffusés 8; cette ionisation provoque la circulation, dans les électrodes 11 de la chambre auxiliaire, d'un courant I_D qui vient se retrancher, grâce à la connexion 12, au courant de diffusion parasite pris en compte par les électrodes de la chambre d'ionisation principale. Ainsi, les amplificateurs 5 reliés à chacune des électrodes des chambres d'ionisation principale et auxiliaire, reçoivent un courant l_M qui est effectivement le courant de mesure correspondant à l'ionisation du gaz, provoquée en regard de chacune des électrodes de la chambre d'ionisation principale, par les rayons 13 issus de l'objet ou de l'organe, dans les directions qui correspondent à celles des rayons incidents 9.
Selon l'invention, les électrodes 2 ainsi que les connexions principales 15 entre ces électrodes et les points de mesure 19 extérieurs à l'enceinte sont comme pour le multidétecteur de la figure 3, réalisées sur une face principale 16 de la plaque électriquement isolante 4; ces points de mesure permettent de prélever les courants circulant respectivement dans ces électrodes; les connexions principales 15^-sont électriquement isolées de l'enceinte et traversent celles-ci de manière étanche, à l'opposé de la source. L'ensemble multidétecteur auxiliaire a une structure identique à celle de l'ensemble multidétecteur principal; la plaque 10 de ce multidétecteur auxiliaire est portée comme on l'a indiqué plus haut, à un potentiel négatif élevé et les électrodes 11 sont portées à un potentiel voisin de zéro. Les électrodes 11 de ce multidétecteur auxiliaire, ainsi que des connexions 17 respectives entre ces électrodes 11 et des points secondaires 20, extérieurs à l'enceinte, sont réalisées sur l'autre face 18 de la plaque électriquement isolante 4; cette face 18 est opposée à la face principale 16; les connexions secondaires 17 sont électriquement isolées de l'enceinte et traversent celles-ci de manière étanche, à l'opposé de la source S; le procédé consiste ensuite à relier respectivement les points de mesure 19 et les points secondaires 20.
Les électrodes et les connexions sont réalisées sous forme de dépôts conducteurs sur la plaque isolante; de préférence, ces dépôts conducteurs sont des dépôts métallisés gravés sur la plaque isolante. Comme on le verra plus loin en détail, les plaques conductrices 1 et 7 sont portées respectivement à un potentiel positif élevé +HT et au potentiel - HT, en réalisant une connexion entre chacune de ces plaques et une source de haute tension extérieure à l'enceinte; cette connexion est électriquement isolée de l'enceinte et la traverse de manière étanche.
La figure 5 est une vue schématique en coupe latérale, d'un multidétecteur multicoupe, dont le fonctionnement est comparable à celui du multidétecteur de la figure 3; ce multidétecteur est fabriqué, conformément à l'invention, en empilant une pluralité d'ensembles multidétecteurs principaux et auxiliaires tels que décrits sur la figure 3.
Le multidétecteur de la figure 5 est un empilement de multidétecteurs principaux et auxiliaires, tels que décrits sur la figure 3. Cet empilement comprend un premier ensemble multidétecteur principal comportant une plaque plane conductrice 1 destinée à être portée à une haute tension positive +HT, électriquement isolée de l'enceinte, (celle-ci pouvant être constituée par exemple par de la résine époxy). Cette plaque plane conductrice est parallèle au faisceau F de rayons X issus de l'objet ou de l'organe à analyser (non représenté sur cette figure). Ce premier ensemble multidétecteur comprend aussi une pluralité d'électrodes planes 2 parallèles à la plaque 1 et s'étendant dans la direction des rayons X du faisceau F. Ces électrodes sont isolées entre elles comme on le verra plus loin en détail, et sont protées à un potentiel voisin de zéro. Ces électrodes ainsi que des connexions principales 15 entre ces électrodes et des points de mesure 19 extérieurs à l'enceinte permettant de prélever les courants circulant respectivement dans ces électrodes, sont réalisées sur une face 16 de la plaque 4 électriquement isolante. Ces connexions principales 15 sont électriquement isolées de l'enceinte et traversent celle-ci de manière étanche, à l'opposé de la source qui émet le faisceau F de rayons X. L'enceinte contenant un gaz ionisable, est constituée par l'entretoise isolante 21, de résine époxy par exemple, dont l'intérieur creux forme une chambre; cette entretoise permet de séparer les électrodes 2 et la plaque 1 et la chambre peut contenir du xénon par exemple. Les couvercles 33 et 34 sont prévus en alliage d'aluminium, mais les plaques 10 et 31 sont identiques à la plaque 10 de la figure 4. Les couvercles 33, 34 pourraient éventuellement s'appuyer de manière étanche sur la plaque 1 et sur la plaque isolante 4, pour former avec les électrodes 2, un multidétecteur élémentaire dont la face avant serait munie d'une fenêtre étanche 38.
Selon l'invention, on réalise au moins un ensemble multidétecteur auxiliaire, de structure identique à celle de l'ensemble multidétecteur principal qui vient d'être décrit. La plaque 10 de ce multidétecteur secondaire est portée à une haute tension négative - HT, tandis que les électrodes 11 de ce multidétecteur, dont la structure est identique à celle des électrodes 2 du multidétecteur principal, sont portées à un potentiel voisin de 0. Les électrodes 11 ainsi que les connexions respectives 17 entre ces électrodes et des points secondaires extérieurs à l'enceinte formée par les entretoises 21, 22, sont réalisées sur l'autre face 18 de la plaque électriquement isolante 4. Les connexions secondaires 17 sont électriquement isolées de l'enceinte, celle-ci étant constituée de résine époxy par exemple; ces connexions traversent l'enceinte formée par les entretoises 21,22 de manière étanche, à l'opposé de la source émettant le faisceau F' de rayons X. Le procédé consiste ensuite à relier les connexions principales 15 et secondaires 17 aux points de mesure 19, pour chacune des électrodes, par un connecteur 40, représenté schématiquement sur la figure. Si on ferme les entretoises creuses 21, 22 par des couvercles 33, 34 s'appuyant de manière étanche sur les plaques 1 et 10, on obtient un multidétecteur de structure comparable à celui de la figure 3; ce multidétecteur permettant de compenser, grâce à l'ensemble auxiliaire, comme on l'a mentionné plus haut, le courant de diffusion présent dans le courant prélevé sur chacune des électrodes. On peut également afin de réaliser un multidétecteur multicoupes, fabriquer un autre empilement comparable à l'empilement qui vient d'être décrit. Cet autre empilement comprend un second multidétecteur principal formé par la plaque 1 portée à la haute tension positive et des électrodes 23 de collections des ions, portées à un potentiel voisin de zéro, reliées à des points de mesure 24, par des connexions principales 25; les électrodes 23 et les connexions principales 25 sont réalisées, comme précédemment, sur une face 26 d'une plaque électriquement isolante 27. Les électrodes 23 et la plaque 1 sont séparées par une entretoise isolante creuse 28. De la même manière que pour l'empilement précédent, un second multidétecteur auxiliaire est formé de l'autre côté de la plaque isolante 27. Ce multidétecteur auxiliaire comprend des électrodes 29 portées à un potentiel voisin de zéro. Ces électrodes sont isolées entre elles et dirigées dans la direction des rayons du faisceau F'. Elles sont reliées respectivement par des connexions secondaires 30, à des points extérieurs. Cet ensemble multidétecteur auxiliaire comprend aussi une plaque 31 portée à une haute tension négative - HT et séparée des électrodes 29 par une entretoise isolante 32; les différentes entretoises, électrodes et plaques de cet empilement sont rendues solidaires par des couvercles 33, 34 et des moyens de fixation 35; les couvercles, les entretoises, les plaques et connexions, ainsi que les plaques supportant les électrodes, sont rendus solidaires de manière que l'ensemble forme un volume creux 36 étanche, contenant du xénon par exemple. Les différentes chambres formées dans ce volume creux peuvent être mises en communication par des ouvertures telles que 37 réalisées dans les plaques supportant les électrodes et dans la plaque 1 portée à la haute tension positive + HT. Les électrodes 29 et la plaque 31 de la chambre auxiliaire du second empilement, forment une chambre de compensation des courants de diffusion qui viennent perturber les courants mesurés sur les électrodes 23 de la chambre principale de ce second empilement. A cet effet, le connecteur 41 permet de relier respectivement aux points de mesure 24 les électrodes 23 et 29 de ce second empilement. Afin d'assurer la solidité et l'étanchéité du dispositif qui contient du xénon par exemple, à une pression supérieure à 10 bars, une fenêtre étanche 38, maintenue par une bride 39, est disposée sur la face avant du multidétecteur.
Il est bien évident que le détecteur représenté sur cette figure comprend deux empilements qui permettent de réaliser deux coupes parallèles d'un organe ou d'un objet à analyer; ce multidétecteur pourrait comporter un seul empilement ou plus de deux empilements. Il est bien évident aussi que chaque multidétecteur pourraît ne pas comporter la chambre de compensation des courants de diffusion; l'invention porte en effet sur la réalisation des électrodes et de leurs connexions avec des points extérieurs, ces électrodes et ces connexions étant réalisées sous forme de dépôts conducteurs sur une plaque isolante. Ces dépôts sont métallisés et gravés sur la plaque isolante.
L'invention porte aussi, et surtout, sur la fabrication d'un multidétecteur par empilement de telles plaques isolantes équipées de dépôts conducteurs et d'entretoises isolantes, cet empilement réalisant l'enceinte isolante remplie de gaz détecteur.
La figure 6 est une vue de dessus du détecteur de la figure 5, selon une coupe effectuée au niveau de la plaque 4 par exemple. On distingue sur cette figure, les électrodes 2 dirigées dans la direction des rayons du faisceau F de rayons X et les connexions principales 15 entre ces électrodes et des points de mesure 19 extérieurs au multidétecteur. On distingue mieux également que les électrodes 2 et les connexions 15 sont réalisées sous forme de dépôts conducteurs sur la plaque isolante 4. Il est bien évident que les électrodes 11, 23 et 29 sont réalisées de la même manière.
Les plaques et électrodes des chambres d'ionisation principale et secondaire de chaque empilement sont réalisées, de préférence, sous forme d'un dépôt de cuivre sur un support isolant.
A titre indicatif, le nombre des cellules de chaque chambre peut être supérieur à 500, pour un angle d'ouverture du faisceau de rayons X supérieur à 40°; dans ce cas, le pas entre chacune des électrodes de chaque chambre est de 1 mm environ. De préférence, la plaque isolante qui supporte les électrodes des chambres principale et secondaire est située à mi-distance entre les plaques qui sont respectivement portées au potentiel positif et négatif. La distance entre ces plaques est d'environ 14 mm et le temps de collection des ions est voisin de 10 ms.

Claims

1. Multidétecteur de rayons X apte à détecter un faisceau (F) plan de rayons X de faible épaisseur, ce multidétecteur comprenant une enceinte étanche remplie d'un gaz ionisable et, dans cette enceinte, au moins un ensemble multidétecteur principal comportant une plaque plane conductrice (1), électriquement isolée de l'enceinte, parallèle au faisceau de rayons X et portée à un premier potentiel (+HT), et une pluralité d'électrodes planes (2) parallèles à la plaque (1), isolées de cette plaque, ces électrodes (2) étant isolées entre elles, portées à un deuxième potentiel et s'étendant dans la direction des rayons fournis par la source, ce multidétecteur comprenant en outre au moins un autre ensemble multidétecteur auxiliaire, de structure identique à celle de l'ensemble multidétecteur principal, la plaque (10) de ce multidétecteur auxiliaire étant portée à un troisième potentiel (- HT) et les électrodes (11) étant portées au deuxième potentiel, caractérisé en ce que les électrodes (2) d'un multidétecteur principal ainsi que des connexions principales (15) entre ces électrodes et des points de mesure (19) extérieurs à l'enceinte permettant de prélever les courants circulant respectivement dans ces électrodes, sont réalisées sur une face principale (16) d'une plaque électriquement isolante (4), ces connexions principales étant électriquement isolées de l'enceinte et traversant celle-ci de manière étanche, à l'opposé de la source qui émet les rayons X, en ce que les électrodes (11) du multidétecteur auxiliaire associé ainsi que des connexions (17) respectives entre ces électrodes (11) et des points secondaires extérieurs à l'enceinte sont situées sur une face secondaire (18) de la plaque électriquement isolante (4), opposée à la face principale (16), ces connexions secondaires étant électriquement isolées de l'enceinte (21, 22, 34, 35, 38) et traversant celle-ci de manière étanche à l'opposé de la source de rayons X, et en ce que l'enceinte comprend des entretoises isolantes (21, 22, 28, 32) espaçant les plaques isolantes (4) des plaques conductrices (1, 10), l'assemblage étant maintenu par des moyens de fixation (35).

2. Mulitdétecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes et les connexions sont constituées sous forme de dépôts conducteurs sur la plaque isolante.

3. Multidétecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les dépôts conducteurs sont des dépôts métallisés gravés sur la plaque isolante.

4. Multidétecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte, pour chaque plaque conductrice (1, 10), une connexion électriquement isolée de l'enceinte et la traversant de manière étanche, laquelle permet de relier ladite plaque conductrice à une source de haute tension extérieure à l'enceinte.