FR2699004A1

FR2699004A1 - Procédé de représentation de la distribution spatiale d'éléments radioactifs au moyen d'un écran de type phosphore effaçable, et dispositif correspondant.

Info

Publication number: FR2699004A1
Application number: FR9214773A
Authority: FR
Inventors: Charpak Georges
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-12-08
Filing date: 1992-12-08
Publication date: 1994-06-10
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: FR2699004B1; US5432355A

Abstract

Procédé de représentation de la distribution spatiale d'éléments radioactifs d'échantillons radioactivement marqués au moyen d'un écran du type phosphore effaçable, ledit échantillon marqué étant placé au voisinage de cet écran afin d'engendrer sur ce dernier une image électronique latente formée par le rayonnement beta ou électrons primaires engendrés par les éléments radioactifs, caractérisé en ce que ledit procédé consiste: - à accélérer les électrons primaires émis par lesdits radioéléments à un niveau d'énergie compris entre 20 keV et 1 MeV au moyen d'un champ électrique - E appliqué entre l'espace séparant ledit échantillon et ledit écran, et - à confiner lesdits électrons primaires soumis à accélération dans ledit espace, de façon à limiter l'excursion latérale de ces électrons, et à former ladite image latente, sur cet écran, à partir desdits électrons primaires accélérés confinés.

Description

i

PROCEDE DE REPRESENTATION DE LA DISTRIBUTION SPATIALE

D'ELEMENTS RADIOACTIFS AU MOYEN D'UN ECRAN DE TYPE

PHOSPHORE EFFACABLE ET DISPOSITIF CORRESPONDANT

L'invention est relative à un procédé de représenta- tion de la distribution spatiale d'éléments radioactifs au

moyen d'un écran de type phosphore effaçable et au disposi-

tif correspondant.

Les techniques de représentation de la distribution

spatiale d'éléments radioactifs sont de nos jours indispen-

sables et couramment utilisées dans le domaine de la

recherche biologique et médicale.

Parmi les techniques actuellement utilisées, la plus courante consiste à apposer un film sensible sur les surfaces émettant des électrons dits électrons primaires, ou

rayonnement È, à partir de ces radioéléments.

Différentes autres techniques ont pour objet de remplacer l'utilisation d'un film sensible et la plupart de ces techniques peuvent prétendre à une supériorité manifeste en ce qui concerne la sensibilité, la linéarité et la plage dynamique d'utilisation par rapport à celle consistant à

utiliser un film sensible.

Parmi ces autres techniques, celle dite des "phos-

phores effaçables" est, à l'heure actuelle, la technique

préférée de nombreux laboratoires et organismes de recher-

che. On rappelle que cette technique consiste à créer, dans un écran au phosphore, une image électronique latente, consistant en un état d'excitation électronique métastable du phosphore de l'écran, engendrée par le rayonnement ionisant de type P produit par les radioéléments contenus par l'échantillon à observer L'image latente précitée est alors lue, selon une lecture destructive, par balayage de la surface de l'écran au phosphore au moyen d'un faisceau laser, lequel désexcite l'état électronique métastable et a pour effet d'engendrer l'émission de photons, représentatifs

de l'image électronique L'intensité de l'émission photoni-

que est proportionnelle à l'énergie apportée localement sur

l'écran au phosphore par le rayonnement ionisant.

La technique précitée permet de détecter les apports locaux d'énergie par le rayonnement ionisant et apparaît

plus satisfaisante pour assurer la représentation, c'est-à-

dire l'affichage, de la distribution spatiale d'éléments radioactifs engendrant un rayonnement p énergétique que celle d'éléments radioactifs engendrant un rayonnement moins pénétrant A titre d'exemple, l'isotope 32 P du phosphore engendrant un rayonnement P dont l'énergie moyenne est de 600 ke V est environ dix fois plus facile à localiser que l'isotope 35 S du soufre, lequel émet des rayons p dont l'énergie moyenne n'est que de l'ordre de 50 ke V, par la mise en oeuvre de la technique précitée Par contre, lors de la mise en oeuvre de cette dernière, l'isotope 3 H du tritium est pratiquement impossible à localiser et ceci pour deux raisons L'énergie moyenne du rayonnement P, dont la valeur est de l'ordre de 6 ke V, est si faible que soit la couche protectrice de l'écran au phosphore normalement utilisée ne peut être traversée par ce rayonnement, soit, en l'absence de couche protectrice, l'écran très fragile et de faible

sensibilité ne peut être utilisé qu'une fois.

La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités par la mise en oeuvre d'un procédé et d'un dispositif correspondant permettant d'obtenir un niveau de sensibilité des écrans au phosphore de l'art antérieur qui peut être rendu pratiquement indépendant de l'énergie moyenne du rayonnement ionisant, rayonnement À, émis par les

éléments radioactifs de l'échantillon à observer.

Un autre objet de la présente invention est un procédé et un dispositif correspondant susceptibles d'amener la sensibilité des écrans au phosphore de la technique des "phosphores effaçables" pour des radioéléments émetteurs de rayonnements P de faible énergies, tels que le tritium 3 H, à une valeur correspondant à la sensibilité de ces écrans vis-à-vis des radioéléments tels que les isotopes 355 du

soufre et 32 P du phosphore, en l'absence de toute modifi-

cation de l'écran lui-même et du système de lecture (ou

d'effacement) de celui-ci.

Un autre objet de la présente invention est en outre un procédé et un dispositif correspondant susceptibles

d'améliorer la résolution spatiale des dispositifs d'affi-

chage de l'art antérieur utilisant la technique des phospho-

res effaçables.

Un autre objet de la présente invention est enfin un procédé et un dispositif correspondant susceptibles de permettre un agrandissement des images obtenues par la technique des phosphores effaçables, sans perte notable de résolution. Le procédé de représentation de la distribution

spatiale d'éléments radioactifs d'échantillons radioactive-

ment marqués au moyen d'un écran du type phosphore effaça-

ble, objet de la présente invention, consiste à placer cet

échantillon marqué au voisinage de cet écran afin d'engen-

drer sur ce dernier une image électronique latente formée par la rayonnement P, ou électrons primaires engendrés par

les éléments radioactifs.

Il est remarquable en ce qu'il consiste en outre à accélérer ces électrons primaires émis par les radioéléments à un niveau d'énergie compris entre 20 ke V et 1 Me V, au moyen d'un champ électrique EF appliqué dans l'espace séparant l'échantillon à observer et l'écran et à confiner les électrons primaires, soumis à accélération, dans cet espace, de façon à limiter l'excursion latérale de ces électrons et à former l'image latente, sur cet écran, à

partir des électrons primaires accélérés confinés.

Le dispositif de représentation de la distribution

spatiale d'éléments radioactifs d'échantillons radioactive-

ment marqués, objet de la présente invention, comprend un écran du type phosphore effaçable et des moyens de lecture par faisceau laser de cet écran, dispositif dans lequel l'échantillon marqué est placé au voisinage de cet écran, afin d'engendrer sur celui-ci une image électronique latente formée par le rayonnement p ou électrons primaires engendrés

par les éléments radioactifs.

Il est remarquable en ce qu'il comprend en outre,

d'une part, un circuit d'accélération des électrons primai-

res émis par les radioéléments à un niveau d'énergie compris entre 20 ke V et 1 Me V au moyen d'un champ électrique -E appliqué entre l'espace séparant l'échantillon et l'écran, et, d'autre part, un système de confinement des électrons primaires, soumis à accélération dans cet espace, de façon à limiter l'excursion latérale de ces électrons primaires et à former sur l'écran l'image latente à partir des électrons

primaires accélérés confinés.

Le procédé et le dispositif objets de la présente invention trouvent application aux techniques de la biologie et de la recherche médicale, dans le domaine de l'imagerie et de l'affichage d'images d'échantillons marqués ou non par

des éléments radioactifs ou radioéléments.

Une description plus détaillée du procédé de

représentation de la distribution spatiale d'éléments radioactifs d'échantillons radioactivement marqués et du dispositif correspondant objets de la présente invention sera donnée ci-après en relation avec les dessins dans lesquels: la figure 1, en ses différents points, représente différentes formes de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention, la figure 2 areprésente une première variante de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention, la figure 2 b représente une deuxième variante de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention, la figure 3 a représente en perspective éclatée un schéma illustratif d'un dispositif objet de l'invention, la figure 3 b représente un schéma synoptique d'un système

complet d'affichage de la distribution spatiale d'élé-

ments radioactifs incorporant un dispositif conforme à

l'objet de l'invention.

Une description plus détaillée du procédé de

représentation de la distribution spatiale d'éléments radioactifs, au moyen d'un écran de type phosphre effaçable, et du dispositif correspondant, sera maintenant donnée en liaison avec la figure 1 et les figures suivantes Dans les

figures accompagnant la présente description, les cotes

dimensions et proportions des différents éléments n'ont pas été représentées à l'échelle, afin de ne pas nuire à la

clarté et à la compréhension des dessins.

Ainsi que représenté au point a de la figure 1 précitée, le procédé de représentation de la distribution

spatiale d'éléments radioactifs d'échantillons radioactive-

ment marqués, au non, au moyen d'un écran du type phosphore effaçable consiste en premier lieu, conformément à la technique des phosphores effaçables classiques, à placer au voisinage de cette écran Ecr l'échantillon correspondant, Ech, afin d'engendrer sur cet écran une image électronique latente formée par le rayonnement p ou électrons primaires

engendrés par les éléments radioactifs ou radioéléments.

Conformément au procédé objet de la présente invention, celui-ci consiste en outre à accélérer les électrons primaires émis par les radioéléments à un niveau d'énergie compris entre 20 ke V et 1 Me V au moyen d'un champ électrique M 4 appliqué entre l'espace séparant l'échantillon

Ech et l'écran Ecr.

Sur la figure 1, au point c de celle-ci, on désigne par ep un électron primaire émis par un radioélément de l'échantillon Ech, cet électron primaire ayant par rapport à la surface de l'échantillon une vitesse initiale v-i décomposée en une vitesse longitudinale, vt, et une vitesse transversale, t Par convention, la vitesse longitudinale vl de l'électron est orthogonale à l'échantillon Ech et à

l'écran Ecr, lesquels sont considérés sensiblement parallè-

les et distants d'une distance S On indique que l'écran Ecr et l'échantillon Ech peuvent être plans, sphériques ou cylindriques. Conformément à un autre aspect particulièrement

avantageux du procédé objet de la présente invention, celui-

ci consiste à confiner les électrons primaires ep soumis à accélération dans l'espace précité, de façon à limiter l'excursion latérale de ces électrons à une valeur d et à

former l'image latente sur l'écran Ecr à partir des élec-

trons primaires accélérés confinés.

La notion de confinement précitée consiste à imposer une valeur limite d de l'excursion latérale de tout électron primaire ep, excursion latérale limitée à une valeur d sur la figure la, de façon à diminuer au maximum la distorsion

de l'image latente formée sur l'écran.

Un premier mode de réalisation du confinement précité est représenté au point b de la même figure 1 Ainsi que représenté, l'étape consistant à confiner les électrons

primaires consiste à appliquer un champ magnétique H-

parallèle au champ électrique d'accélération de façon à limiter l'excursion latérale des électrons primaires accélérés selon une trajectoire sensiblement hélicoïdale ayant une valeur de rayon de giration r déterminée On comprend ainsi que chaque électron primaire ep accéléré et confiné est ainsi soumis dans l'espace d'acc élération à une trajectoire sensiblement hélicoïdale de paramètre r, 2 kn, o k est un nombre réel supérieur à zéro, r désignant le rayon de la trajectoire hélicoïdale, par rapport à la direction de la vitesse longitudinale VI Ainsi qu'on l'a en outre représenté en figure 2 a, et dans un mode de réalisation particulièrement avantageux du procédé objet de la présente invention, le champ électrique S Eet le champ magnétique isont choisis de façon que chaque électron accéléré et confiné effectue une rotation de 2 n, soit k = 1 Dans un tel cas, le champ magnétique tr H vérifie la relation: H = 2 E 1000 V Ovo '

300 S V 2

Dans cette relation, S désigne la distance ou espace d'accélération en cm, V désigne la masse de l'électron au repos exprimée en ke V, et V désigne le potentiel d'accélération tel que E S = V,

l'amplitude du champ magnétique H étant exprimée en Oers-

teds. On comprend de manière générale que la précision de représentation de l'image de la distribution spatiale d'éléments radioactifs, conformément au procédé objet de la présente invention tel qu'illustré au moyen des figures l.a b et 2 a, est limitée par l'excursion latérale de la trajectoire des électrons, excursion latérale due à la vitesse initiale de celui-ci et à son énergie cinétique On indique que pour un électron primaire dont l'énergie initiale est de l'ordre de 6 ke V et pour une distance d'accélération de 30 cm, une tension d'accélération de

100 ke V engendre une excursion latérale de quelques centimè-

tres, soit d = quelques centimètres, ce qui bien entendu ne

peut être accepté en raison de la dégradation de la résolu-

tion de l'image ainsi constituée.

L'application d'un champ magnétique TIparallèle au champ électrique E permet alors de limiter l'excursion latérale correspondante Ainsi, pour un champ magnétique ITé correspondant à une induction magnétique d'amplitude 10 Tesla, le rayon r de la trajectoire hélicoïdale atteint au plus 25 micromètres, et tout électron primaire ep d'un point déterminé de l'échantillon Ech voit son image concentrée sur

l'écran Ecr dans un cercle de rayon r correspondant.

Dans un tel cas, le procédé objet de la présente invention permet d'amener le rayonnement P émis par le tritium à un niveau d'énergie comparable, du point de vue de la création de l'image latente, que celui de l'isotope 355 du

soufre ou à un niveau meilleur.

Dans le mode de réalisation particulier représenté en figure 2 a, pour un champ électrique uniforme, une valeur particulière du champ magnétique lé permet au contraire d'engendrer précisément un tour d'hélice de l'électron sur sa trajectoire, soit pour k = 1 Dans ces conditions, ceci implique qu'un électron de basse énergie, tel qu'un électron primaire non accéléré, présente un point d'impact sur l'écran en un point en projection orthogonale de celui de l'origine, c'est-à- dire avec une dispersion ou un rayon de

distorsion très inférieur à celui de l'hélice.

Dans de telles conditions, un champ magnétique beaucoup plus faible peut être utilisé tel que par exemple un champ magnétique correspondant à une induction magnétique

d'amplitude 0,01 Tesla.

Dans ces conditions, on indique que l'amplitude du champ magnétique correspondant vérifiant la relation précédemment indiquée peut être exprimée en Oersted selon la relation:

H = 473 NW 5 Oersted.

S

Dans cette relation, V est exprimée en kilovolts et

S en centimètres.

Une telle mesure permet de réduire les contraintes au niveau de la focalisation et en particulier au niveau de la création du champ magnétique Toutefois, la composante de vitesse initiale transversale, notée vît;, correspondant à l'énergie cynétique initiale pour la vitesse vi initiale de l'électron primaire, diminue le temps de transit de ces électrons et dégrade la qualité de focalisation de ces

derniers sur l'écran Pour un rapport de l'énergie cynéti-

que, exprimée en volts, due à la composante longitudinale de vitesse t à la tension d'accélération V de valeur a, alors le temps de transit des électrons primaires ep est réduit par rapport au temps de transit normal par une valeur Ai, de sorte que l'impact de l'électron primaire ep sur l'écran se produit en avance dans une fraction de tour correspondant à ce rapport En tenant compte du fait qu'une distribution isotrope d'électrons de même énergie moyenne présente une valeur de rayon de trajectoire hélicoïdale plus faible lorsque l'énergie cynétique est sensiblement due à la seule composante longitudinale VI, la composante transversale de vitesse v étant très faible, la dispersion de focalisation est réduite à un niveau 0,4 fois plus faible que celui calculé initialement dans le cas o l'énergie cinétique initiale, due à la composante longitudinale, est seule présente et en même temps parallèle au champ magnétique -&Ä A titre d'exemple pratique, pour un électron primaire d'énergie moyenne 6 ke V soumis à une énergie d'accélération de 100 ke V, l'accélération dans un champ magnétique, présente au maximum un rayon de défocalisation ou de flou de l'ordre de 0,6 fois la valeur du rayon de la trajectoire hélicoïdale, et non pas deux fois la valeur de

ce dernier rayon.

Conformément aux considérations précédentes, et afin de proposer un processus de confinement dans une variante de réalistion permettant, en outre, d'améliorer le premier processus de confinement des électrons primaires ep par

application d'un champ magnétique t F 1 et ainsi que repré-

senté au point c de la figure 1, le procédé objet de la présente invention peut en outre consister à transformer les électrons primaires ep en électrons secondaires es dont le niveau d'énergie correspondant à l'énergie cinétique initiale est compris entre 1 e V et 5 e V. Ce processus prend en compte la propriété de certains matériaux d'émettre des électrons secondaires lorsque ces matériaux sont bombardés par des particules énergétiques telles que les électrons primaires engendrés

par les radioéléments de l'échantillon Ech.

Selon une caractéristique avantageuse du procédé objet de la présente invention, ainsi que représenté en figure 1 au point c de celle-ci, l'étape consistant à

transformer les électrons primaires ep en électrons secon-

daires consiste à placer sur l'échantillon Ech une couche de matériau, notée MES, à émission secondaire, présentant un coefficient d'émission secondaire au rayonnement p compris

entre 0,10 et 10.

On indique que certains de ces matériaux à émission secondaire sont des matériaux qui permettent d'émettre par exemple un nombre de 0,10 à 10 électrons secondaires lorsqu'ils sont traversés par une particule ionisante d'énergie minimum, particule ionisante telle que celle correspondant à un rayonnement P, émis par le phosphore 32 p. A titre d'exemple non limitatif, on indique qu'une couche de iodure de cesium, Cs I, engendrée sous forme d'une mousse de faible densité, engendre ces électrons à partir de sa surface lorsqu'elle est traversée par une particule ionisante à énergie minimale Cette couche de Cs I peut être obtenue par évaporation et dépôt en atmosphère d'argon à

faible pression, la pression étant de l'ordre de 1 Torr.

L'épaisseur de la couche de matériau à émission secondaire MES, lorsque celui-ci est réalisé par la couche de Cs I, est de l'ordre de 100 pm et présente une densité de l'ordre de 1 % de celle de l'iodure de cesium solide On indique que, d'une manière générale, plus la particule incidente ou électron primaire ep est ionisante, plus un grand nombre

d'électrons secondaires es est produit.

Au cours d'études expérimentales, on a pu vérifier qu'une chambre multiétage dans laquelle une émission secondaire d'électrons est créée au niveau du premier étage à partir de rayons X d'énergie 6 ke V irradiant la couche d'iodure de cesium précitée, une émission très importante d'électrons secondaires est observée en sortie de la chambre multi- étages En fait, les rayons X à 6 ke V produisent beaucoup plus d'énergie dans la couche de Cs I, laquelle est équivalente à environ 1 micromètre de Cs I solide, qu'une

particule ionisante d'énergie minimale.

Conformément au procédé objet de la présente invention, il est donc particulièrement avantageux de

déposer sur l'échantillon Ech à observer une couche sembla-

ble de matériau MES constitué par la couche de Cs I précitée, ce qui permet d'engendrer des électrons secondaires dont l'énergie moyenne est comprise entre 1 e V et 5 e V, ces électrons secondaires étant alors soumis à l'accélération dans un champ électrique pour former l'image latente sur

l'écran Ecr, ainsi que représenté au point c de la figure 1.

On comprend bien sûr que, dans un tel cas, l'énergie cynéti-

que initiale, due à la composante de vitesse vi des électr-

ons primaires, est transformée en un ou plusieurs électrons secondaires es d'énergie cynétique beaucoup plus faible et dont la composante transversale v-r) est sensiblement réduite, seule la composante de vitesse longitudinale t

étant alors significative.

Les électrons secondaires sont alors soumis à une excursion latérale d', ainsi que représenté en figure 1 au point c, laquelle est bien entendu très inférieure à

l'excursion latérale d relative aux électrons primaires ep.

On indique que pour une distance d'espace d'accélé-

ration S de 30 cm et pour une tension d'accélération de

k V, l'excursion latérale maximum d'un électron secon-

daire d'énergie 1 e V est de l'ordre de 400 micromètres, ce qui bien entendu permet d'utiliser le pouvoir de haute résolution intrinsèque des écrans au phosphore On indique en outre que la source d'alimentation en haute tension ne débite pas de courant important en raison du faible nombre

d'électrons à accélérer.

En outre, l'opération de confinement peut encore être améliorée lorsque, outre l'utilisation d'un matériau à émission secondaire, un champ magnétique -igest appliqué

dans des conditions semblables au mode opératoire précédem-

ment indiqué en liaison avec les points a et b de la figure 1 Un tel mode opératoire amélioré est représenté en figure 1 au point d de celle- ci A la suite d'essais, on indique

que lorsqu'un champ magnétique est utilisé, un champ magné-

tique correspondant à une induction magnétique d'amplitude

500 Gauss, entraîne un rayon de giration r sur une trajec-

toire hélicoïdale de 6 x 10-3 cm pour un électron secondaire d'énergie 1 e V, une tension électrique d'accélération plus faible pouvant alors être utilisée Ainsi, pour une tension d'accélération de 30 k V, il est possible de provoquer la traversée de la couche protectrice de fluorure de barium Ba Fe de l'écran et de rendre ainsi les électrons primaires émis par le radioélément, tel que le tritium, représentable sur l'écran Ecr La distance pour maintenir une telle tension d'accélération dans le vide peut alors être réduite à quelques centimètres Pour une tension d'accélération de k V sur une distance d'accélération S = 5 cm, on obtient

une valeur du champ magnétique H = 518 Oersteds.

Pour un électron secondaire d'énergie 10 e V et un rayon de giration de trajectoire hélicoïdale de 200 microns, on obtient une focalisation réduite à une valeur de rayon de défocalisation, ou de flou, par le facteur 2 n L O 4 NEZ, égal à 0,045, ce qui produit un rayon de défocalisation r '" de 9 micromètres Un tel mode opératoire est schématisé en figure

2 b.

Conformément au procédé de la présente invention, l'utilisation d'électrons secondaires permet d'envisager la réalisation d'instruments d'imagerie particulièrement performants, lesquels permettent d'amener la sensibilité aux particules ionisantes émises par le tritium à un niveau semblable à celui correspondant des isotopes 35 S OU 32 P du soufre, respectivement du phosphore Le procédé objet de la présente invention permet de réaliser la représentation des radioéléments tels que le tritium avec une sensibilité et une précision qui est de première importance pour des applications en biologie en recherche médicale On indique en outre que le matériau MES à émission secondaire peut également être réalisé à partir d'un chlorure de potassium K Cl.

Une description plus détaillée d'un dispositif

permettant la mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention sera maintenant donnée en liaison avec les figures

3 a et 3 b.

Selon la figure 3 a, le dispositif objet de la présente invention comprend un écran Ecr du type phosphore effaçable et des moyens de lecture par faisceau laser de cet écran. L'échantillon Ech est placé au voisinage de l'écran Ecr afin d'engendrer sur celui-ci une image électronique latente formée par le rayonnement P ou électrons primaires engendrés par les éléments radioactifs ou radioéléments

contenus dans cet échantillon.

Ainsi que représenté en figure 3 a, le dispositif comprend en outre un circuit 1 d'accélération des électrons primaires émis par les radioéléments à un niveau d'énergie compris entre 20 ke V et 1 Me V au moyen d'un champ électrique 7 e appliqué entre l'espace séparant l'échantillon et l'écran Un circuit 2 de confinement des électrons primaires et soumis à accélération dans l'espace est prévu de façon à limiter l'excursion latérale de ces électrons primaires et à former sur l'écran l'image latente à partir des électrons

primaires accélérés confinés.

Selon le mode de réalisation représenté en figure 3 a, le circuit 1 d'accélération est formé par une plaque 10

porte-échantillon métallique portée à un potentiel électri-

que de référence, une électrode transparente 11 support de l'écran et un circuit 12 générateur d'une haute tension V

relié au potentiel de référence et à l'électrode transpa-

rente, de façon à appliquer le champ électrique -ed'accélé-

ration. Le circuit 2 de confinement des électrons primaires peut comporter, ainsi que représenté en figure 3 a, un circuit 20 de type solénoïde permettant d'engendrer un champ

magnétique 1 T>sensiblement uniforme dans l'espace d'accélé-

ration et un générateur 21 de courant programmable connecté au circuit de type solénoïde et permettant d'alimenter le solénoïde avec un courant continu d'intensité ajustable On indique que le solénoïde 20 est fixé par l'intermédiaire de plaques de matériau isolant, MI, l'ensemble étant contenu dans un boîtier, BO, formant blindage électrique et blindage

magnétique pour l'ensemble.

Ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 3 b, le dispositif comprend en outre, au voisinage de l'échantillon, une lentille électronique 3 dont le plan focal objet peut

être situé sensiblement au voisinage du plan de l'échantil-

lon Ech, ce qui permet d'effectuer, par ajustage du plan focal objet de la lentille électronique 3, par une commande correspondante 30, un agrandissement de l'image latente sur l'écran. La lecture de l'écran Ecr peut être réalisée de

manière classique par une lecture au laser.

Claims

REVENDICATIONS

1 Procédé de représentation de la distribution

spatiale d'éléments radioactifs d'échantillons radioactive-

ment marqués au moyen d'un écran du type phosphore effaça-

ble, ledit échantillon marqué étant placé au voisinage de

cet écran afin d'engendrer sur ce dernier une image électro-

nique latente formée par le rayonnement p ou électrons

primaires engendrés par les éléments radioactifs, caracté-

risé en ce que ledit procédé consiste: à accélérer les électrons primaires émis par lesdits radioéléments à un niveau d'énergie compris entre 20 ke V et 1 Me V au moyen d'un champ électrique -Eappliqué entre l'espace séparant ledit échantillon et ledit écran, et

à confiner lesdits électrons primaires soumis à accélé-

ration dans ledit espace, de façon à limiter l'excursion latérale de ces électrons, et à former ladite image latente, sur cet écran, à partir desdits électrons

primaires accélérés confinés.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape consistant à confiner lesdits électrons primaires consiste à appliquer un champ magnétique -Té parallèle au champ électrique ed'accélération, de façon à limiter l'excursion latérale des électrons primaires accélérés selon une trajectoire sensiblement hélicoïdale à une valeur de rayon de giration r déterminée, chaque électron primaire accéléré confiné étant soumis dans ledit espace à une trajectoire sensiblement hélicoïdale de paramètre r, 2 kn o k est un nombre réel supérieur à zéro,

r désignant le rayon de la trajectoire hélicoïdale.

3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le champ électrique E'et le champ magnétique ITésont choisis de façon que chaque électron accéléré et confiné effectue une rotation de 2 n, soit k=l, le champ magnétique TH vérifiant la relation H = 2 E 1000 v I

300 S V 2

relation dans laquelle: S désigne la distance ou espace d'accélération en cm, V O désigne la masse de l'électron au repos, exprimée en ke V, V désigne le potentiel d'accélération, E S = V.

4 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2,

caractérisé en ce que ladite étape consistant à confiner lesdits électrons primaires consiste à transformer ces électrons primaires en électrons secondaires dont le niveau d'énergie est compris entre 1 e V et 5 e V. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite étape consistant à transformer les électrons primaires en électrons secondaires consiste à placer sur

ledit échantillon une couche de matériau à émission secon-

daire présentant un coefficient d'émission secondaire au

rayonnement p compris entre 0,1 et 10.

6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite couche de matériau à émission secondaire est formée par évaporation en atmosphère d'argon à faible pression d'une mousse de iodure de Caesium Cs I et/ou de K Cl

chlorure de potassium.

7 Dispositif de représentation de la distribution

spatiale d'éléments radioactifs d'échantillon radioactive-

ment marqués comprenant un écran du type phosphore effaça-

ble, et des moyens de lecture par faisceau laser de cet écran, dispositif dans lequel ledit échantillon marqué est

placé au voisinage de cet écran afin d'engendrer sur celui-

ci une image électronique latente formée par le rayonnement

p ou électrons primaires engendrés par les éléments radioac-

tifs, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend en outre: des moyens ( 1) d'accélération desdits électrons primaires émis par lesdits radioéléments à un niveau d'énergie compris entre 20 ke V et 1 Me V au moyen d'un champ électrique t E appliqué entre l'espace séparant ledit échantillon et ledit écran, et des moyens ( 2) de confinement desdits électrons primaires à accélération dans ledit espace, de façon à limiter l'excursion latérale (d) de ces électrons primaires et à former sur ledit écran ladite image latente à partir des électrons primaires accélérés confinés.

8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens ( 1) d'accélération sont formés par une plaque ( 10) porte-échantillon métallique portée à un potentiel électrique de référence, une électrode transparente ( 11) support dudit écran, des moyens ( 12) générateurs d'une haute tension V reliés au potentiel de référence et à l'électrode transparente ( 11) de façon à appliquer ledit champ électrique _E d'accélération.

9 Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8,

caractérisé en ce que lesdits moyens ( 2) de confinement desdits électrons primaires comportent: un circuit ( 20) de type solénoïde permettant d'engendrer

un champ magnétique I Csensiblement uniforme dans l'es-

pace d'accélération, un générateur ( 21) de courant programmable connecté audit circuit de type solénoïde et permettant d'alimenter ledit

solénoïde avec un courant continu d'intensité ajustable.

Dispositif selon l'une des revendications 8 ou

9, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend en outre une lentille électronique ( 3), ce qui permet d'effectuer par réglage de ladite lentille électronique un agrandissement de

l'image latente sur l'écran.