FR2690785A1 - Dispositif pour la détection et la localisation bidimensionnelle de particules. - Google Patents

Abstract

Les particules, ayant traversé un objet (10) dont on veut faire l'image, viennent frapper un convertisseur (16) produisant des électrons dans une enceinte 15 contenant un gaz 17; ces électrons sont amplifiés par avalanche de Townsend produisant des flux de photons; des moyens d'intensification 29 produisent des impulsions lumineuses à partir des photons ainsi créés; les impulsions lumineuses sont localisées et comptées à cadence régulière par une matrice de détecteurs à charges couplées (58) délivrant un signal traité pour la formation d'une image de l'objet (10). Application à la surveillance et au contrôle.

Description

DISPOSITIF POUR LA DETECTION ET LA LOCALISATION
BIDIMENSIONNELLE DE PARTICULES
La présente invention a pour objet un dispositif pour la détection et la localisation bidimensionnelle de particules. Elle s'applique à la réalisation d'images, notamment pour le contrôle industriel non destructif, le contrôle non destructif de sécurité ou plus particulièrement, la détection de corrosion sur des structures métalliques.

On connait plusieurs dispositifs permettant de réaliser des images d'objet soumis à un flux de particules, telles que photons
X, photons gamma, neutrons ou même protons.

Dans les demandes de brevet EP 0228933 et EP 0366694, l'objet est placé entre une source de particules neutres et le dispositif.

Le détecteur, d'une manière générale, comprend un convertisseur apte à produire des particules ionisantes, plus spécifiquement des électrons rapides, sous l'impact des particules neutres. Ces électrons rapides ionisent un gaz et créent par conséquent des paires électrons-ions positifs, les électrons ainsi créés sont dits primaires. Des moyens sont prévus pour déclencher le phénomène dit "d'avalanche de Townsend".

Les électrons primaires sont accélérés sous l'effet d'un champ électrique intense de manière à ce que leur énergie cinétique ainsi acquise soit supérieure à l'énergie d'ionisation des atomes ou molécules de gaz.

Dans ces conditions, ces électrons primaires peuvent à leur tour créer d'autres électrons dits secondaires qui eux mêmes participent au phénomène d'avalanche.

Les électrons secondaires sont collectés par un ensemble d'éléments de détection de forme allongée (fils ou bandes) qui sont associés à une rangée de pixels (un pixel correspond à un point de l'image formée). Grâce aux dispositifs mentionnés plus haut, on ne forme donc qu'une image unidimensionnelle (correspondant à la rangée de pixels). on soumet l'objet à un balayage qui permet de former une image complète bidimensionnelle, rangée après rangée.

Dans le dispositif décrit dans le brevet GB 2000632 une image bidimensionnelle est formée par un détecteur utilisant lui aussi le phénomène d'avalanche de Townsend. Ce dispositif appartient à la classe d'appareils connus sous le nom de chambres proportionnelles multifils. I1 est destiné à détecter un rayonnement l'irradiant sous une incidence perpendiculaire à son plan et comprend deux cathodes formées de bandes et une anode constituée d'un plan de fils électriquement reliés les uns aux autres.

Les bandes cathodiques sont associées à des lignes à retard elles mêmes reliées à un circuit d'analyse temporelle. On comprend qu'ici encore la réalisation d'une image passe par la détection et le comptage des particules chargées créées lors de l'avalanche.

L'invention, quant à elle, propose d'utiliser le phénomène d'avalanche de Townsend mais de détecter les photons crées lors des avalanches pour former une image bidimensionnelle correspondant à la distribution, sur la surface d'incidence du dispositif, des impacts des particules ayant traversé l'objet. Ces photons sont créés lors des phénomènes d'avalanche par les processus de relaxation des atomes ou molécules excités par les électrons incidents.

La détection des photons ainsi créés pour localiser des impacts de particules évite la connectique compliquée des systèmes de détection des électrons des appareils de l'art antérieur.

De plus, la détection des photons permet un découplage total entre une partie d'amplification où se développent les avalanches et une partie de lecture optique.

De manière plus précise, l'invention concerne un dispositif pour la détection et la localisation bidimensionnelle de particules comportant
- des moyens de production de charges électriques sous l'impact de particules incidentes,
- des moyens d'amplification des charges électriques, les moyens d'amplification émettant des photons au cours du processus d'amplification,
- des moyens d'amplification du nombre de photons émis,
- des moyens de focalisation des photons émis et amplifiés,
- des moyens aptes à délivrer sur une surface de sortie, à partir des photons focalisés, des impulsions lumineuses correspondant chacune à un impact de particule sur la surface d'incidence, ces impulsions lumineuses étant réparties sur la surface de sortie en correspondance avec la répartition des impacts de particule sur la surface d'incidence,
- des moyens de comptage et de localisation des impulsions lumineuses émises par ladite surface de sortie.

Selon un premier mode de réalisation, les moyens aptes à délivrer des impulsions lumineuses comprennent un intensificateur d'image du type "à galette de microcanaux" réalisant un amplificateur linéaire.

Selon un second mode de réalisation, les moyens aptes à délivrer des impulsions lumineuses comprennent une première et une seconde galettes de microcanaux.

De manière préférée, les impulsions lumineuses ont une intensité calibrée.

Dans ce cas, selon un mode particulier de réalisation, les moyens aptes à délivrer des impulsions lumineuses comprennent une première et une seconde galettes de microcanaux , la première galette de microcanaux réalisant un amplificateur linéaire couplé en entrée à une photocathode , la seconde galette de microcanaux réalisant un amplificateur saturé couplé en sortie à un écran fluorescent, cet écran fluorescent délivrant un signal lumineux de sortie d'intensité calibré pour toute impulsion lumineuse d'entrée supérieure en intensité à un seuil fixé.

Un électron produit sous l'effet d'une particule incidente engendre un grand nombre d'électrons par amplification et avalanche. Or, il s'avère que ce nombre d'électrons fluctue d'un évènement à l'autre; de plus, les électrons émis ne présentent pas une énergie unique mais possèdent des énergies comprises dans un spectre large. Par conséquent, le nombre de photons créés lors des avalanches est sujet à ces fluctuations; de plus, le nombre de photons obtenus après amplification fluctue aussi, ceci étant dû à des phénomènes de dispersion.

Ces fluctuations sur le nombre de photons correspondant à un impact diminuent le rapport signal I bruit de la détection et les performances du dispositif. Le comptage d'impulsions lumineuses d'intensité calibrée permet de staffranchir des fluctuations statistiques inhérentes à la chaîne d'amplification.

Avantageusement, les moyens de comptage et de localisation comprennent un dispositif matriciel à charges couplées.

La matrice de capteurs à charges couplées permet de transformer un éclairement en signaux électriques. Chaque capteur de la matrice correspond à un point d'image localisé en correspondance avec un point de la surface d'incidence. Effectué à cadence régulière, un comptage des signaux émis par chaque capteur de la matrice permet de déduire le nombre impacts de particules incidentes correspondant.

Que ce soit en mode linéaire ou en mode saturé, les impulsions lumineuses produites présentent une intensité suffisante pour permettre l'utilisation d'un dispositif matriciel à charges couplées standard, ce qui limite le coût du dispositif et évite l'utilisation de dispositif à charges couplées rendu très sensible par refroidissement.

Des moyens d'adaptation optique peuvent être prévus pour adapter le format de l'image issue de la surface de sortie du second intensificateur d'image au format de la matrice de capteurs à charges couplées.

Avantageusement, les moyens d'amplification des charges électriques comprennent un mélange gazeux apte à être ionisé par les charges électriques délivrées par les moyens de production et des moyens pour soumettre le mélange gazeux ionisé à au moins une différence de potentiel.

Selon une réalisation particulière, les moyens d'amplification des photons sont constitués par ledit mélange gazeux apte à être ionisé, ce mélange gazeux contenant au moins un gaz photoémissif.

De manière préférée, ledit gaz photoémissif est du triethylamine.

De façon avantageuse, les moyens de production de charges électriques comprennent un convertisseur solide sensiblement plan.

Le convertisseur peut être de forme quelconque par exemple rectangulaire ou carrée, de côté pouvant atteindre plusieurs mêtres. Grâce au découplage entre la partie d'amplification et la partie de lecture optique, les problèmes liés à la connexion d'un nombre de détecteurs d'autant plus grand que le convertisseur est grand ne se posent pas. L'image optique obtenue est facilement adaptée à la taille du dispositif matriciel à charges couplés.

Les caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description qui suit, donnée à titre illustratif et non limitatif, se rapportant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un dispositif conforme à l'invention; - la figure 2 représente schématiquement une vue partielle d'un ensemble d'amplification de particules chargées permettant la génération de photons associés; - la figure 3 représente schématiquement une vue en coupe d'un ensemble d'intensification d'image; - la figure 4 représente schématiquement une vue en coupe d'un canal d'une galette de microcanaux.

- la figure 5 représente schématiquement une vue en coupe d'un autre ensemble d'intensification d'image; - la figure 6 représente schématiquement une vue en coupe d'un autre ensemble d'intensification d'image;
La figure 1 représente schématiquement un dispositif conforme à l'invention. L'objet 10 dont on veut faire une image est disposé entre une source 12 de particules et le dispositif de détection et de localisation. Les particules peuvent être des photons, X ou gamma, des neutrons ou des protons, et par conséquent la source 12 peut être un générateur de rayons X, un accélérateur linéaire, une source isotopique, un générateur de neutrons ou un générateur de protons. Le faisceau 14 de particules incidentes est recueilli sur le dispositif de détection et de localisation après avoir traversé l'objet 10.

Le dispositif de détection et de localisation comprend une enceinte 15 hermétiquement close. La paroi de l'enceinte en regard de la source 12 est formée par un convertisseur plan 16.

Dans le cas d'utilisation de photons X ou gamma, ce convertisseur peut-être constitué d'une plaque de métal lourd tels du plomb, du tantale, du tungstène ou autre, d'une épaisseur de 5 microns à 1 cm.

Dans le cas d'utilisation de neutrons, ce convertisseur peut-être constitué d'une couche de gadolinium de quelques microns d'épaisseur déposée sur un substrat en aluminium.

Le convertisseur 16 peut présenter une surface carrée, ou rectangulaire.

Du côté opposé au convertisseur 16, ltenceinte 15 est fermée par une fenêtre de sortie 26 qui peut être par exemple une plaque de silice transparente aux U.V.

Le dispositif comprend des moyens d'amplification de particules chargées permettant de déclencher des phénomènes d'avalanche de Townsend, ces moyens sont du type d'un compteur proportionnel à plaques parallèles (PPAC ou Parallel Plate
Avalanche Chamber en terminologie anglosaxonne).

Ces moyens d'amplification comprennent un mélange gazeux 17 contenu dans lrenceinte 15 et autorisant l'apparition d'une amplification de charges par ionisation stimulée. A cette fin, ce gaz peut contenir un mélange d'argon et d'hydrocarbure par exemple de l'éthane ou du méthane, ce dernier constituant la substance d'extinction (quencher). La pression du mélange gazeux 17 dans l'enceinte est d'environ 1 bar.

Le gaz circule à l'intérieur de l'enceinte 15 dans laquelle il pénètre par une entrée e et dont il ressort par une sortie s.

Dans le cas où les particules incidentes sont des protons, l'usage d'un convertisseur est inutile. Les protons particules ionisantes interagissent directement avec le gaz pour produire des électrons et des ions.

Les moyens d'amplification comprennent encore un ensemble permettant de soumettre le gaz à une différence de potentiel.

Cet ensemble est décrit de manière plus précise en référence à la figure 2.

Il est composé de plaques parallèles 19, 23, en fait, deux électrodes qui sont des plans de fils très serrés 18, 22, tendus sur des cadres 20, 24 par exemple en circuit imprimé. Le réseau de fils 18 est porté à la masse et le réseau de fils 22 est relié à une source HT de potentiel positif, ce dernier étant par exemple de ltordre de 4000 V.

A titre d'exemple, les réseaux de fils 18 et 22 sont réalisés en acier inoxydable ou en tungstène doré; les fils ont un diamètre de 100 ,um et sont disposés au moins à peu près parallèlement les uns aux autres à environ 1 mm les uns des autres.

L'électrode 18 est fixée à l'intérieur de l'enceinte 15 à une distance d'environ 1 mm du convertisseur 16. L'électrode 22 est fixée à l'intérieur de l'enceinte 15 à une distance d'environ 4 mm de l'électrode 18.

La fonction du convertisseur est de produire une particule ionisante à l'intérieur de l'enceinte sous l'impact d'une particule incidente PN venant frapper sa surface d'incidence (face d'entrée de l'enceinte 15). Le trajet d'une particule ionisante a été représenté de façon symbolique sur la figure 2 par un trait mixte PC1.

Les particules ionisantes telles que celle qui se propage suivant PC1 provoquent la création, à partir des molécules du gaz 17 contenu dans l'enceinte 15 des charges électriques et plus précisément des électrons et des ions.

Ces électrons créés, dits primaires, violemment attirés par les lignes électriques 22, créent à leur tour des électrons secondaires, eux aussi attirés par ces lignes électriques 22. Ces électrons secondaires crées dans ce processus d'avalanche sont attirés par les lignes 22. Ce phénomène d'attraction de charges négatives par ces lignes est symboliquement représenté sur la figure 2 par des flèches en traits pleins PC2.

Dans cet exemple de réalisation, les fils 22 remplissent en outre un rôle de collectage des charges négatives.

Les ions positifs crées lors de l'amplification sont quant à eux collectés par le réseau 18 porté à la masse.

Des photons sont émis au cours du processus d'avalanche, résultant de collisions inélastiques entre les électrons et les molécules du gaz. Ces photons sont symbolisés sur la figure 2 par des flèches ondulées PH et sont émis dans la gamme ultraviolette.

Le nombre de ces photons est amplifié grâce à des moyens d'amplification constitué du mélange gazeux conventionnel d'amplification des électrons comme par exemple un mélange de gaz rare et d'un hydrocarbure, auquel on ajoute des vapeurs de molécules à faible potentiel d'ionisation, pour augmenter le nombre de photons produits par électron.

Avantageusement, la triéthylamine (ou TEA) présente cette particularité et permet d'augmenter la longueur d'onde des photons émis. Son spectre d'émission se situe dans l'ultra-violet, entre 260 nm et 310 nm.

Le mélange gazeux 17 contenu dans l'enceinte peut avoir la composition suivante: 90 % d'argon, 8 % de méthane et 2 % de triéthylamine.

De retour à la figure 1, on voit que le dispositif comprend des moyens de focalisation 28 (simple lentille ou système optique plus complexe mais connu en soi) disposés en regard de la fenêtre de sortie 26, des moyens d'intensification d'image 29, des moyens d'adaptation de taille d'image 60 et un dispositif matriciel de capteurs à charges couplées 58 ("charges coupled device" ou CCD en terminologie anglosaxonne).

Les moyens de focalisation 28 permettent de former une image de la distribution de photons engendrés lors des phénomènes d'amplification sur la face d'entrée des moyens d'intensification d'image 29.

La figure 3 représente une vue en coupe des moyens d'intensification d'image, selon un premier mode de réalisation.

Ces moyens aptes à délivrer des impulsions lumineuses sont composés dans cette réalisation par un intensificateur d'image, par exemple du type de ceux commercialisés par la société RTC sous la référence XX1410.

Comme on peut le voir sur la figure 3, un tel intensificateur comprend une fenêtre en quartz 30, une photocathode 32 fonctionnant aux longeurs d'onde d'émission du mélange gazeux, une galette de microcanaux 34, un écran fluorescent 36, et un ensemble de fibres optiques 38 assemblées côte à côte de manière à ce que leurs extrémités forment des faces planes.

Les photons focalisés par les moyens 28 de focalisation traversent la fenêtre de quartz 30 et viennent frapper la photocathode 32 qui produit alors des électrons. La photocathode 32 est par exemple portée au potentiel de masse, alors que l'extrémité en regard des microcanaux est portée à un potentiel V1 égal par exemple à 200V.

Les électrons produits par la photocathode accélérés par cette différence de potentiel pénètrent dans les microcanaux sensiblement en regard du point de leur production.

Une galette de microcanaux 34 est constituée d'environ 103 canaux soumis à une différence de potentiel V2-V1 entre leurs extrémités. Si V1 est égal à 200V, V2 peut être égal à 1000V.

Comme on peut le voir sur la figure 4, un canal est constitué par un tube 35, par exemple en verre de diamètre interne égal à environ 10 micromètres et dont la paroi interne est recouverte par un revêtement conducteur.

En heurtant les parois du canal, un électron incident ee arrache des électrons qui à leur tour en arrachent d'autres.

Le gain électronique, c'est à dire le rapport entre le nombre d'électrons sortant es et le nombre d'électrons à l'entrée varie en fonction de la tension appliquée aux bornes du canal.

De retour à la figure 3, on comprend que les électrons sortant viennent frapper ltécran fluorescent 36 porté à un potentiel V3 égal par exemple à 7000V. L'écran produit des photons sous l'impact des électrons sortant; ces photons sont canalisés dans les fibres optiques placées en regard du point d'impact des électrons sortant.

On obtient donc un nombre de photons amplifié en un point de la surface de sortie correspondant au point d'impact des photons incidents sur la fenêtre. L'intensification est contrôlée notamment par le réglage de la différence de potentiels V2-V1.

La figure 5 représente schématiquement des moyens d'intensification d'image permettant d'obtenir une intensification d'image plus importante que précédemment. Dans cette réalisation, on utilise deux galettes de microcanaux 34a, 34b contenus dans deux intensificateurs d'image par exemple du type de ceux commercialisés par la société RTC sous la référence
XX1410, couplés l'un à l'autre par une couche d'adaptation d'indice 40, par exemple du Baume de Canada.

Sur la figure 5, les mêmes références désignent les mêmes objets que sur la figure 3. On voit donc que le second intensificateur d'image se différencie du premier par un ensemble de fibres optiques d'entrée 31 qui remplace la fenêtre en quartz.

Chaque intensificateur comprend une photocathode 32a, 32b dont l'efficacité est adaptée pour la première 32a aux longeurs d'onde des photons incidents, pour la seconde 32b aux longeurs d'onde des photons sortant du premier écran fluorescent.

Les potentiels appliqués sont aussi différents.

Si V4 représente le potentiel appliqué à la photocathode du premier intensificateur, V5 représente le potentiel appliqué à l'extrémité d'entrée des microcanaux de la première galette,
V6 représente le potentiel appliqué à l'extrémité de sortie des microcanaux de cette galette,
V7 représente le potentiel appliqué à l'écran fluorescent du premier intensificateur,
V8 représente le potentiel appliqué à la photocathode du second intensificateur,
V9 représente le potentiel appliqué à l'extrémité d'entrée des microcanaux de la seconde galette,
V10 représente le potentiel appliqué à l'extrémité de sortie des microcanaux de la seconde galette, Vî 1 représente le potentiel appliqué à l'écran fluorescent du second intensificateur, alors ces potentiels peuvent prendre les valeurs suivantes:
V4 = -7000V ; V5 = -6800V;V6 = -6000V ; V7 = 0V
V8 = 0V; V9 = 200V; V10 = 1000V ; Vll = 7000V.

Avec ces potentiels et un éclairement de la fenêtre d'entrée de quelques lux, les deux intensificateurs d'image sont utilisés comme des amplificateurs linéaires. L'intensité de lumière délivrée en un point est proportionnelle à l'intensité lumineuse reçue en un point correspontant.

Selon une variante de réalisation, les impulsions lumineuses délivrées par les moyens 29 présentent une intensité calibrée.

Pour cela, on utilise la première galette de microcanaux 34a en mode linéaire comme précédemment, avec un facteur d'amplification lumineuse supérieur à 103 Mais la seconde galette de microcanaux 34b fonctionne en mode saturé, c'est à dire que le flux lumineux de sortie n'est pas proportionnel au flux d'entrée.

La saturation est obtenue lorsque le nombre d'électrons sortant d'un canal de la galette de microcanaux 34b est indépendant du nombre d'électrons entrant (lorsque ce dernier dépasse un seuil).

Sur le dispositif de la figure 5, on obtient ce résultat en appliquant une différence de potentiel V10-V9 égale à 950V, les autres potentiels gardant les valeurs précédentes. Pour obtenir la saturation, le flux lumineux pénétrant dans le second intensificateur doit être supérieur à un seuil dépendant de la valeur de V10-V9.

La figure 6 représente schématiquement d'autres moyens d'intensification d'image utilisables en mode linéaire ou saturé.

Les références identiques à celles de la figure 5 représentent les mêmes objets. Ces moyens comprennent deux galettes de microcanaux 34a, 34b disposées côte à côtes. Les microcanaux de chacune des galettes sont inclinés du même angle mais en sens inverse de manière à former des chevrons.

L'inclinaison des microcanaux permet d'éviter tout impact sur la photocathode 32 d'ions positifs créés dans un canal, par recombinaison de ces ions sur la paroi du canal.

La première galette 34a est utilisée en mode linéaire et la seconde 34b par exemple en mode saturé.

Pour une particule interagissant avec la surface d'incidence du convertisseur, une impulsion lumineuse d'intensité calibrée, si la seconde galette est utilisée en mode saturé, est délivrée en sortie de plusieurs fibres voisines de l'ensemble 38. Cette impulsion forme un point lumineux localisé sur la face de sortie en correspondance avec la localisation du point d'impact de la particule sur la surface d'incidence du convertisseur.

La suite de la description se réfère à nouveau à la figure 1.

Les impulsions lumineuses en sortie des moyens d'intensification 29 sont détectées par une matrice de détecteurs à charges couplées 58. La taille de l'image délivrée par les moyens d'intensification 29 est adaptée à la taille de la matrice grâce à un système 60 d'adaptation optique connu en soi.

Les détecteurs à charges couplées sont arrangés en lignes de 500 détecteurs et en colonnes de 500 détecteurs et définissent chacun un pixel de l'image ainsi formée. Chaque détecteur détecte le signal lumineux émis par environ une dizaine de miccrocanaux des moyens d'intensification 29.

La matrice de détecteurs à charges couplées est déclenchée par un signal de commande S qui définit le temps de comptage et la cadence de comptage des impulsions lumineuses. Chaque détecteur de la matrice correspond à une surface unitaire de la surface d'incidence recevant les particules à détecter. Pendant un temps de comptage définit par le signal S et qui peut aller par exemple de îs à une dizaine de secondes, chaque détecteur de la matrice reçoit une quantité d'impulsions lumineuses correspondant à un nombre de particules ayant frappé le convertisseur en un "point" (surface unitaire) donné.

À la fin du temps de comptage, les détecteurs de la matrice sont lus les uns après les autres dans un ordre prédéfini.

Une image est composée de la succession des signaux électriques analogiques délivrés par chaque détecteur. L'intensité du signal électrique délivré par un détecteur correspond au nombre d'impulsions lumineuses reçues par le détecteur considéré pendant le temps de comptage; il définit un niveau de gris.

A cause des fluctuations statistiques, l'intensité intégrée du signal lumineux correspondant à un nombre donné d'impacts de particules peut varier fortement d'un pixel à l'autre et sur un même pixel, d'une période de comptage à l'autre. Le comptage cadencé d'impulsions calibrées donne lieu à un signal électrique sensiblement identique pour un même nombre d'impulsions intégrées et permet d'éliminer la perturbation provenant des fluctuations statistiques dues aux différents processus d'amplification et donc d'obtenir une estimation plus précise d'un niveau de gris sur un pixel.

La matrice de détecteurs à charges couplées est connectée à un système d'acquisition vidéo 62, par exemple du type de ceux commercialisés par la société Data Translation sous la référence
DT2861, qui permet la numérisation des signaux analogiques délivrés par les détecteurs.

Le système d'acquisition vidéo 62 est relié à une unité de traitement 64 tel un micro-ordinateur. Ce dernier pilote le système 62, déclenche l'acquisition des signaux en provenance de la matrice de détecteurs 58, et effectue en relation avec le système 62 différents traitements de données comme du moyennage, de la sommation, du filtrage ou tout autre type de traitement d'image.

Eventuellement, le micro-ordinateur 64 peut être utilisé pour le stockage des images numérisées ainsi traitées. Il peut aussi déclencher le système 62 pour la visualisation des images numérisées sur un moniteur 66.

Le comptage des impulsions lumineuses sur chaque pixel (ou détecteur de la matrice CCD) permet de traduire le nombre
d'impacts de particules sur la surface d'incidence du
convertisseur en un niveau de gris. En d'autres termes, le niveau
de gris obtenu pour chaque pixel correspond à un coefficient de
transmission local de l'objet pour les particules considérées. On
obtient ainsi une image de l'objet vu "en transparence".

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour la détection et la localisation

bidimensionnelle de particules incidentes comportant une

surface d'incidence soumise à ces particules, caractérisé en

ce qu'il comprend:

- des moyens (16) de production de charges électriques

sous l'impact de particules incidentes,

- des moyens d'amplification (17, 19, 23) des charges

électriques, les moyens d'amplification émettant des

photons au cours du processus d'amplification,

- des moyens d'amplification (17) du nombre de photons

émis,

- des moyens (28) de focalisation des photons émis et

amplifiés,

- des moyens (29) aptes à délivrer sur une surface de

sortie, à partir des photons focalisés, des impulsions

lumineuses correspondant chacune à un impact de particule

sur la surface d'incidence, ces impulsions lumineuses étant

réparties sur la surface de sortie en correspondance avec la

répartition des impacts de particule sur la surface

d'incidence,

- des moyens de comptage (58, 60, 62) et de localisation

des impulsions lumineuses émises par ladite surface de

sortie.

2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les

moyens (29) aptes à délivrer des impulsions lumineuses

comprennent un intensificateur d'image du type "à galette

de microcanaux" réalisant un amplificateur linéaire.

3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les

moyens (29) aptes à délivrer des impulsions lumineuses

comprennent une première et une seconde galettes de

microcanaux (34a, 34b).

impulsions lumineuses ont une intensité calibrée.

4 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les

5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que les

moyens (29) aptes à délivrer des impulsions lumineuses

comprennent une première et une seconde galettes de

microcanaux (34a, 34b), la première galette de microcanaux

(34a) réalisant un amplificateur linéaire couplé en entrée à

une photocathode (32a), la seconde galette de microcanaux

(34b) réalisant un amplificateur saturé couplé en sortie à un

écran fluorescent (36), cet écran fluorescent (36) délivrant

un signal lumineux de sortie d'intensité calibrée pour tout

impulsion lumineuse d'entrée supérieure en intensité à un

seuil fixé.

6. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les

moyens de comptage et de localisation comprennent un

dispositif matriciel à charges couplées (58).

7. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les

moyens d'amplification des charges électriques

comprennent un mélange gazeux (17) apte à être ionisé par

les charges électriques délivrés par les moyens (16) de

production de charges électriques et des moyens (19, 23)

pour soumettre le mélange gazeux ionisé à au moins une

différence de potentiel.

8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que les

moyens d'amplification (17) des photons sont constitués par

ledit mélange gazeux apte à être ionisé, ce mélange gazeux

contenant au moins un gaz photoémissif.

9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que ledit

gaz photoémissif est du triethylamine.

10. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les

moyens (16) de production de charges électriques

comprennent un convertisseur solide, sensiblement plan.