FR2912837A1 - Electron multiplying device for e.g. alpha ray detection system, has coating presenting low resistivity characteristics to create electric field, so that multiplication of electrons is high to prevent formation of secondary avalanches - Google Patents

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Abstract

The device (1) has orifices (5) provided in a plate (2) that is made of epoxy resin or glass. Each orifice has an axis (6) perpendicular to main surfaces of the plate. A coating is provided on the surface and comprises layers (9a, 9b, 12a, 12b) made of gallium arsenide and glass, respectively. The coating presents holes (10, 13) placed in correspondence to the orifices. The coating presents low initial resistivity characteristics to create high amplitude electric field in the orifices, so that avalanche multiplication of electrons is high for preventing formation of secondary avalanches.

Description

La présente invention concerne un dispositif de multiplication desThe present invention relates to a device for multiplying

électrons pouvant fonctionner dans l'air et un système de détection de rayonnements ionisants comprenant un tel dispositif de multiplication. Les rayonnements pouvant être détectés sont les suivants : a, (i, y, rayons X, UV.  electrons capable of operating in the air and an ionizing radiation detection system comprising such a multiplication device. The detectable radiation is as follows: a, (i, y, X-rays, UV.

On peut également détecter tout élément émettant l'un de ces rayonnements, comme le radon, le polonium, etc., et toute autre espèce ionisante ou ionisable par excitation extérieure. L'invention concerne également l'utilisation d'un tel système pour la détection d'une flamme. On connaît déjà différents types de systèmes de détection de rayonnements ionisants, comprenant un boîtier dans lequel sont logées deux électrodes portées à des potentiels différents, créant ainsi entre elles un champ électrique. Le boîtier est rempli d'un gaz qui est ionisé sous l'effet des rayonnements, produisant ainsi des électrons. Ces électrons sont entraînés par le champ électrique jusqu'à l'électrode de plus fort potentiel, qui comptabilise le nombre d'électrons qui l'atteignent. On peut ainsi détecter et mesurer le rayonnement ionisant. Un tel système est par exemple décrit dans le document WO 2005/116690. Ce système comporte une chambre d'ionisation avec deux plaques planes parallèles. On prélève un volume de gaz à analyser (notamment de l'air) que l'on injecte dans la chambre, qui est ensuite fermée de façon étanche. Si au moins un atome de radon est injecté dans la chambre, il se désintègre en émettant un rayonnement a, ce qui conduit à la production d'électrons piégés par l'oxygène et transformés en ions négatifs, entraînés vers l'électrode de collecte, et d'ions positifs attirés par l'autre électrode. Avec ce système, le signal obtenu est très faible, et donc fortement perturbé par le bruit. II est donc très difficile d'obtenir une efficacité de 100 % pour la détection des particules a. En outre, la mise en oeuvre de ce système est longue et malaisée, du fait de la nécessité de prélever un échantillon à injecter dans la chambre d'ionisation. De plus, dans certains cas, une purge préalable à la mesure est nécessaire. Le même système, en présence de vapeur d'un composé à faible énergie d'ionisation comme l'ethylferrocène (6.08 eV), permet de détecter les rayonnements ultraviolets dans divers gaz, dont l'air, mais avec une faible sensibilité (Charpak, Peskov, Scigocki in IEEE transactions on Electrical Insulation, vol 26, No 4, aout 1991).  Any element emitting one of these radiations, such as radon, polonium, etc., and any other ionizing or ionizable species by external excitation may also be detected. The invention also relates to the use of such a system for the detection of a flame. Various types of ionizing radiation detection systems are already known, comprising a housing in which are housed two electrodes carried at different potentials, thus creating an electric field between them. The housing is filled with a gas that is ionized by radiation, producing electrons. These electrons are driven by the electric field to the electrode of higher potential, which counts the number of electrons that reach it. It is thus possible to detect and measure the ionizing radiation. Such a system is for example described in WO 2005/116690. This system comprises an ionization chamber with two parallel flat plates. A volume of gas to be analyzed (in particular air) is taken and injected into the chamber, which is then sealed. If at least one atom of radon is injected into the chamber, it decays by emitting a radiation, which leads to the production of electrons trapped by oxygen and converted into negative ions, driven to the collection electrode, and positive ions attracted to the other electrode. With this system, the signal obtained is very weak, and therefore strongly disturbed by the noise. It is therefore very difficult to obtain a 100% efficiency for the detection of particles a. In addition, the implementation of this system is long and difficult, because of the need to take a sample to be injected into the ionization chamber. In addition, in some cases, a purge prior to the measurement is necessary. The same system, in the presence of vapor of a low ionization energy compound such as ethylferrocene (6.08 eV), can detect ultraviolet radiation in various gases, including air, but with low sensitivity (Charpak, Peskov, Scigocki in IEEE Transactions on Electrical Insulation, Vol 26, No 4, August 1991).

Par conséquent, ce type de système de détection, même s'il peut fonctionner dans l'air, n'est pas pleinement satisfaisant. Par ailleurs, de nombreux systèmes de détection reposent sur le principe d'une avalanche d'électrons contrôlable. Une telle avalanche, dite avalanche de Townsend contrôlable, est un mécanisme permettant la multiplication des électrons dans un gaz, qui se produit dans des champs électriques suffisamment importants, où les électrons libres possèdent une énergie cinétique suffisante (supérieure à 5 à 25 eV) pour ioniser des atomes ou des molécules par des collisions non élastiques.  Therefore, this type of detection system, even if it can operate in the air, is not fully satisfactory. In addition, many detection systems are based on the principle of a controllable electron avalanche. Such an avalanche, called controllable Townsend avalanche, is a mechanism for the multiplication of electrons in a gas, which occurs in sufficiently large electric fields, where the free electrons have a sufficient kinetic energy (greater than 5 to 25 eV) for ionizing atoms or molecules by non-elastic collisions.

Si le nombre d'électrons initiant l'avalanche est no, alors le nombre total d'électrons créés par l'avalanche est A.no, où A est le coefficient d'amplification, également appelé gain. Ce gain A dépend de plusieurs paramètres, tels que le champ électrique, le gaz présent dans le boîtier du système de détection (composition, propriétés, pression) et la géométrie de la zone dans laquelle se produit l'avalanche. Pour de faibles valeurs de gain A (typiquement A < 10), l'avalanche prend fin dans la volume gazeux sans complication ultérieure et sans mécanisme secondaire : il s'agit d'une avalanche contrôlable. En revanche, pour des valeurs critique de A.no, ou de A selon la géométrie du dispositif, l'avalanche primaire peut être accompagnée de plusieurs avalanches secondaires, voire même générer des décharges incontrôlables dans des conditions particulières. Ainsi, on comprend qu'il est souhaitable d'avoir un gain A élevé, car cela conduit à un nombre important d'électrons détectables au niveau de l'électrode de plus fort potentiel, donc potentiellement à une meilleure détection et une meilleure efficacité du système de détection. Mais un gain A trop élevé peut provoquer une détérioration du système de détection et de l'électronique associée. Plus généralement, il est souhaitable d'éviter la formation d'avalanches secondaires (dues à un gain A élevé ou à un autre phénomène), car celles-ci entraînent une détérioration du système de détection. Il existe plusieurs types de systèmes de détection exploitant le mécanisme d'avalanche de Townsend contrôlable pour la multiplication des électrons. Tous ces systèmes fonctionnent avec des mélanges de gaz tout à fait particuliers, par exemple des mélanges de gaz rares (comme l'argon) avec d'autres gaz (notamment le méthane).  If the number of electrons initiating the avalanche is no, then the total number of electrons created by the avalanche is A.no, where A is the amplification coefficient, also called gain. This gain A depends on several parameters, such as the electric field, the gas present in the housing of the detection system (composition, properties, pressure) and the geometry of the zone in which the avalanche occurs. For low values of gain A (typically A <10), the avalanche ends in the gaseous volume without further complication and without secondary mechanism: it is a controllable avalanche. On the other hand, for critical values of A.no, or of A according to the geometry of the device, the primary avalanche can be accompanied by several secondary avalanches, or even generate uncontrollable discharges under particular conditions. Thus, it is understood that it is desirable to have a high gain A, because this leads to a large number of electrons detectable at the electrode of higher potential, so potentially to a better detection and a better efficiency of the detection system. But a gain A too high can cause a deterioration of the detection system and associated electronics. More generally, it is desirable to avoid the formation of secondary avalanches (due to a high gain A or other phenomenon), because they cause a deterioration of the detection system. There are several types of detection systems exploiting the controllable Townsend avalanche mechanism for electron multiplication. All these systems work with very specific gas mixtures, for example mixtures of noble gases (such as argon) with other gases (especially methane).

Un premier type de ces systèmes de détection est le système de chambre à plaques parallèles, où les avalanches ont lieu dans l'espace compris entre deux plaques métalliques formant l'une une électrode positive (anode) et l'autre une électrode négative (cathode).  A first type of these detection systems is the parallel plate chamber system, where the avalanches take place in the space between two metal plates forming one a positive electrode (anode) and the other a negative electrode (cathode ).

L'avalanche de Townsend peut être déclenchée par des électrons primaires créés à l'intérieur du volume de la chambre par une radiation extérieure (rayons X ou photons UV) ou par des particules chargées (électrons, protons, particules a). Comme indiqué précédemment, dans certains mélanges spécifiques de gaz et à de faibles valeurs de A, un tel détecteur peut fonctionner de façon stable. En revanche, à des valeurs de gain A supérieures à une valeur critique Acr;t, des avalanches secondaires apparaissent, et ce dans tous les gaz. Ceci est dû à deux causes. La première cause est que, pendant que l'avalanche de Townsend se produit, les atomes et les molécules sont excités par les électrons de l'avalanche et émettent des UV ou des photons dans le visible. Le nombre de ces photons est k.A.no, où k est un coefficient (généralement supérieur à 1). Ces photons atteignent la cathode et, par un phénomène particulier, créent des photoélectrons à partir de la cathode. Si la probabilité d'occurrence de ce phénomène est yph, alors le nombre d'électrons qui seront extraits de la cathode est k.A.no. yph. A leur tour, ces photoélectrons initient des avalanches de Townsend (secondaires). Si A.yph 1, alors ces photons ne jouent pas un rôle significatif. Mais si : A.yph = 1 (1) alors une décharge non souhaitée se produit, qui peut endommager le système de détection ou l'électronique associée. La deuxième cause est qu'il reste des ions positifs dans l'espace compris entre les deux plaques lorsque l'avalanche primaire est terminée. Ces ions se déplacent en direction de la cathode et peuvent également extraire des électrons de la cathode si : E;>2cp (2) où E; est le potentiel d'ionisation des atomes ou molécules du gaz. La probabilité d'un tel phénomène est y+. Là encore, si y+ 1, ces électrons secondaires ne jouent pas un rôle significatif. Mais si : A.y+ = 1 (3) alors une décharge se produit.  The Townsend avalanche can be triggered by primary electrons created inside the chamber volume by external radiation (X-rays or UV photons) or charged particles (electrons, protons, particles a). As previously indicated, in some specific gas mixtures and low A values, such a detector can function stably. On the other hand, at gain values A greater than a critical value Acr, t, secondary avalanches appear, and this in all gases. This is due to two causes. The first cause is that, while the Townsend avalanche occurs, the atoms and molecules are excited by the avalanche electrons and emit UV or photons in the visible. The number of these photons is k.A.no, where k is a coefficient (usually greater than 1). These photons reach the cathode and, by a particular phenomenon, create photoelectrons from the cathode. If the probability of occurrence of this phenomenon is yph, then the number of electrons that will be extracted from the cathode is k.A.no. YPH. In turn, these photoelectrons initiate Townsend (secondary) avalanches. If A.yph 1, then these photons do not play a significant role. But if: A.yph = 1 (1) then an undesired discharge occurs, which can damage the detection system or the associated electronics. The second cause is that positive ions remain in the space between the two plates when the primary avalanche is complete. These ions move in the direction of the cathode and can also extract electrons from the cathode if: E;> 2cp (2) where E; is the ionization potential of the atoms or molecules of the gas. The probability of such a phenomenon is y +. Again, if y + 1, these secondary electrons do not play a significant role. But if: A.y + = 1 (3) then a discharge occurs.

Ainsi, on n'obtient des avalanches contrôlables dans les systèmes de détection à plaques parallèles que si : A.yph 1 (4) et si A.y+ 1 (5) On notera que les valeurs critiques de Yph et y+ dépendent de la composition de la couche d'absorption de la cathode. Une décharge peut également se produire, pour notamment les géométries planes, dans ce type de système de détection si A.no > Qcrit (6) où Qcrft vaut typiquement 108 électrons. Ce type de décharge est dû à la charge d'espace créée par l'avalanche. Depuis un certain nombre d'années, on a tenté de faire fonctionner ce premier type de système de détection dans l'air. Mais il n'a été possible d'obtenir un fonctionnement stable dans l'air qu'à de faibles valeurs de gain (A < 50), car les coefficients Yph et y, sont très grands dans le cas de l'air, et également car leurs valeurs varient rapidement dans le temps du fait des modifications de la couche d'absorption de la cathode (par exemple en raison du bombardement ionique ou de variations du taux d'humidité). La détérioration du système dans l'air résulte de la série d'avalanches secondaires (équations (1) et (3)), par mécanisme de rétroaction. En conséquence, le gain maximal que l'on puisse obtenir dans l'air est bien plus faible que celui que l'on peut obtenir dans des mélanges choisis de gaz, où yph et y+ sont faibles, et où la détérioration ne se produit que du fait de la charge d'espace (équation (6)), ce qui permet d'atteindre un gain très élevé.  Thus, controllable avalanches can only be obtained in parallel plate detection systems if: A.yph 1 (4) and A.y + 1 (5) Note that the critical values of Yph and y + depend on the composition of the absorption layer of the cathode. A discharge can also occur, especially for plane geometries, in this type of detection system if A.no> Qcrit (6) where Qcrft is typically 108 electrons. This type of discharge is due to the space charge created by the avalanche. For a number of years, attempts have been made to operate this first type of detection system in the air. But it has been possible to obtain a stable operation in the air only at low values of gain (A <50), because the coefficients Yph and y, are very large in the case of the air, and also because their values vary rapidly over time due to changes in the cathode absorption layer (for example due to ion bombardment or changes in the moisture content). The deterioration of the system in the air results from the series of secondary avalanches (equations (1) and (3)), by feedback mechanism. As a result, the maximum gain that can be achieved in air is much lower than that which can be achieved in selected gas mixtures, where yph and y + are low, and where the deterioration only occurs because of the space charge (equation (6)), which makes it possible to achieve a very high gain.

Ainsi, dans ce premier type de systèmes de détection, pour obtenir un gain élevé et une stabilité du phénomène, il est indispensable de choisir des gaz possédant de faibles valeurs de Yph et y,, et le fonctionnement correct dans l'air n'est donc pas possible. Un deuxième type de ces systèmes de détection est le système à fil, dans lesquels les avalanches ont lieu dans l'espace compris entre un cylindre métallique (la cathode) et le fil (l'anode) disposé sur l'axe du cylindre. Contrairement aux systèmes à plaques parallèles, il existe dans les systèmes à fil un effet de focalisation des lignes de champ dans une zone située autour de l'anode. En conséquence, ce système de détection fonctionne différemment. Ainsi, les électrons primaires créés par l'ionisation du gaz par les rayonnements sont tout d'abord entraînés vers cette zone localisée à proximité de l'anode, et uniquement dans cette zone déclenchent des avalanches de Townsend. Ce système de détection fonctionne sans avalanches secondaires si les conditions (4) et (5) sont remplies, tandis que, si les équations (1) ou (3) sont vérifiées, il se produit des décharges de couronne. Si la conditions (6) est remplie, des courants de décharge sont créés dans la zone de multiplication, mais ceux-ci s'éteignent dans le volume du détecteur avant d'atteindre la cathode car le champ électrique diminue rapidement lorsque l'on s'éloigne de l'anode. Dans ce deuxième type de systèmes de détection, pour obtenir un gain élevé et une stabilité du phénomène, il est donc également indispensable de choisir des gaz possédant de faibles valeurs de yph et y+, et le fonctionnement correct dans l'air n'est donc pas possible. De plus, la mise en oeuvre des systèmes de détection à fil dans l'air présente la particularité suivante. Les électrons primaires créés par l'ionisation du gaz vont subir, lorsqu'ils sont entraînés vers l'anode, un piégeage important par l'oxygène et la vapeur d'eau, et ainsi former des ions négatifs. Ces ions sont entraînés vers le fil (l'anode), mais lorsqu'ils pénètrent dans la zone de fort champ électrique autour de l'anode, ils ne peuvent pas déclencher d'avalanche de Townsend du fait de leur faible énergie cinétique.  Thus, in this first type of detection system, to obtain a high gain and a stability of the phenomenon, it is essential to choose gases having low values of Yph and y ,, and the correct operation in the air is therefore not possible. A second type of these detection systems is the wire system, in which the avalanches take place in the space between a metal cylinder (the cathode) and the wire (the anode) arranged on the axis of the cylinder. Unlike parallel plate systems, in wire systems there is a focus effect of field lines in an area around the anode. As a result, this detection system operates differently. Thus, the primary electrons created by the ionization of the gas by the radiations are first driven towards this zone located near the anode, and only in this zone trigger avalanches of Townsend. This detection system operates without secondary avalanches if conditions (4) and (5) are fulfilled, whereas, if equations (1) or (3) are satisfied, corona discharges occur. If the condition (6) is fulfilled, discharge currents are created in the multiplication zone, but these are extinguished in the detector volume before reaching the cathode because the electric field decreases rapidly when away from the anode. In this second type of detection system, to obtain a high gain and stability of the phenomenon, it is therefore also essential to choose gases having low values of yph and y +, and the correct operation in the air is therefore Not possible. In addition, the implementation of the wire-in-air detection systems has the following particularity. The primary electrons created by the ionization of the gas will undergo, when they are driven towards the anode, a significant trapping by the oxygen and the water vapor, and thus to form negative ions. These ions are carried to the wire (the anode), but when they enter the area of strong electric field around the anode, they can not trigger a Townsend avalanche due to their low kinetic energy.

Cette avalanche peut uniquement être déclenchée soit par les quelques électrons qui se sont détachés des ions négatifs dans le fort champ électrique (au nombre de b.no, où b 1), soit par les quelques électrons qui n'ont pas été piégés (au nombre de c.no, où c 1). Dans ces deux cas, le nombre d'électrons capables de déclencher une avalanche est bien inférieur au nombre initial d'électrons (no). En conséquence, pour observer un signal (et ainsi détecter les rayonnements), il est nécessaire d'avoir un gain A beaucoup plus élevé que dans le cas de gaz non électronégatifs. Or, à nouveau, il n'est possible de faire fonctionner ce système de détection à fil de façon stable qu'avec des gains A inférieurs à 50, car les coefficients yph et y+ sont très grands dans le cas de l'air, et la détérioration se produit principalement du fait du mécanisme de rétroaction (équations (1) et (3)). Or, un gain A de 50 est généralement insuffisant pour détecter le rayonnement, car le signal fourni par le système de détection est proportionnel à A.no.(b+c), où b et c sont très faibles.  This avalanche can only be triggered either by the few electrons that have detached themselves from the negative ions in the strong electric field (to the number of b.no, where b 1), or by the few electrons that have not been trapped (at number of c.no, where c 1). In these two cases, the number of electrons capable of triggering an avalanche is much lower than the initial number of electrons (no). Therefore, to observe a signal (and thus detect the radiation), it is necessary to have a gain A much higher than in the case of non-electronegative gases. However, again, it is possible to operate this wire detection system stably with gains A less than 50, because the coefficients yph and y + are very large in the case of air, and the deterioration occurs mainly because of the feedback mechanism (equations (1) and (3)). However, a gain A of 50 is generally insufficient to detect the radiation, since the signal supplied by the detection system is proportional to A.no. (b + c), where b and c are very small.

Il existe donc deux raisons pour lesquelles le fonctionnement des systèmes de détection à fil dans l'air n'est pas satisfaisant.  There are therefore two reasons why the operation of the wire-in-air detection systems is not satisfactory.

Un autre type de systèmes de détection exploitant le mécanisme d'avalanche de Townsend contrôlable met en oeuvre des dispositifs de multiplication des électrons comportant une plaque munie d'orifices traversants. De tels systèmes de détection sont décrits dans les documents FR 2 727 525 et EP 0 948 803. La plaque est recouverte, sur ses deux faces principales opposées, de feuilles de métal portées à des potentiels différents, et elle est disposée entre deux électrodes. En présence d'un champ électrique entre les deux électrodes, les orifices se comportent comme des dipôles électrostatiques et les lignes de champ sont focalisées dans ces orifices. Ainsi, dans ces orifices, il existe un champ électrique important et il peut donc se produire une multiplication des électrons par avalanche. De telles plaques forment un écran pour les photons issus de l'ionisation du gaz, si bien que seule une portion B de ces électrons peut atteindre la cathode, B étant un facteur géométrique (B 1). Ainsi, la condition (1) pour l'apparition d'une décharge devient : B.A.yph = 1 (7) Les conditions (3) et (6) quant à elles sont inchangées. Toutefois, dans les systèmes de détection avec plaques à orifices, la valeur de Qcrit est de 106 à 10' électrons (selon la géométrie), donc plus faible qu'avec les détecteurs à plaques parallèles ou à fil, donc le gain maximum que l'on peut obtenir est plus faible. L'une des raisons pour lesquelles la valeur de Qcr;t est plus faible découle de la petite taille des orifices (de l'ordre de 70 pm), qui est un facteur favorable pour l'apparition de la charge d'espace. Une autre raison est la présence de bords métalliques à angle vif autour des orifices, qui favorise également la détérioration. Lorsque ce système de détection fonctionne dans l'air, comme dans le cas des systèmes de détection à fil, les électrons primaires créés par l'ionisation et qui sont entraînés vers les orifices sont piégés par des molécules d'oxygène et forment des ions négatifs. Ainsi, seule une faible proportion des électrons primaires sera libre et pourra participer au déclenchement d'une avalanche dans les orifices. De plus, comme indiqué précédemment, comme la valeur de y+ est élevée dans l'air, il n'est possible d'obtenir que de faibles gains A (de l'ordre de 20). Il est à noter que le coefficient yph n'intervient pas ici du fait du coefficient B (équation (7)). Mais, en pratique, un gain A de 20 ne peut être obtenu que dans de l'air sec. Or, dans l'air ambiant présentant une certaine humidité, seuls des gains A inférieurs à environ 5 à 10 peuvent être obtenus, et ils sont très instables dans le temps (du fait des fuites de charge le long des parois des orifices). Ainsi, pour les différentes raisons précitées, la mise en oeuvre dans l'air d'un tel système de détection avec plaques à orifices ne peut conduire qu'à l'obtention d'un signal très faible (faible gain), non exploitable en pratique. De plus, les décharges se produisant dans de tels systèmes sont bien plus préjudiciables que dans les autres systèmes présentés, car elles endommagent de façon irréversible la plaque en créant un chemin conducteur le long de la paroi des orifices. En conclusion, aucun des systèmes de détection décrits utilisant les avalanches d'électrons ne peut fonctionner dans l'air avec un gain suffisant pour obtenir un signal exploitable, et sans endommager le système. Il s'ensuit notamment que ces systèmes de détection doivent nécessairement comporter un boîtier parfaitement étanche, empêchant l'entrée d'air. Le coût de ces dispositifs est donc très élevé. Un objectif de l'invention est de proposer un système de détection qui puisse donner des résultats satisfaisants dans l'air, et non uniquement dans une chambre renfermant un mélange de gaz particuliers. En d'autres termes, l'invention vise à fournir un système de détection qui permette d'obtenir un gain élevé dans l'air (et donc une bonne détection des rayonnements), sans que ce gain élevé risque d'endommager le système de détection ou l'électronique associée. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention concerne un dispositif de multiplication des électrons pouvant fonctionner dans l'air, destiné à être utilisé dans un système de détection de rayonnements ionisants, comprenant une plaque de matériau diélectrique comportant une première et une deuxième faces principales opposées et dans laquelle sont ménagés une pluralité d'orifices traversants présentant chacun un axe sensiblement perpendiculaire auxdites faces principales de la plaque, et comprenant en outre, au moins sur la première face principale, un revêtement comprenant au moins une couche et présentant des trous disposés en correspondance des orifices ménagés dans la plaque, ledit revêtement possédant des caractéristiques de résistivité initiale suffisamment faibles pour permettre, en fonctionnement, la création d'un champ électrique d'amplitude importante dans les orifices de la plaque et en conséquence la multiplication d'électrons par avalanches, et suffisamment importantes pour sensiblement empêcher, en fonctionnement, la formation d'avalanches secondaires. On entend par résistivité initiale la résistivité du matériau utilisé, avant son application sous forme de revêtement. Dans toute la demande de brevet, le terme résistivité signifie la résistivité initiale ainsi définie. Ainsi, grâce au revêtement porté en fonctionnement à un potentiel approprié, on peut créer un champ électrique important dans les orifices de la plaque, du fait de la résistivité suffisamment faible, et donc une multiplication des électrons par avalanches. De plus, la résistivité suffisamment importante du revêtement permet de charger temporairement et localement la surface de la cathode avec les ions créés et d'empêcher ainsi totalement û ou du moins de limiter considérablement û la formation d'avalanches secondaires, afin d'obtenir une stabilité de fonctionnement satisfaisante. On empêche également la formation d'étincelles ou de courants de décharge, ou du moins on limite considérablement leur intensité. En pratique, la résistivité du ou des couches du revêtement est dans la gamme de 105 à 1092 am. Le dispositif selon l'invention peut donc fonctionner dans l'air de façon stable, à des gains importants, d'où la possibilité d'obtenir une très bonne sensibilité (détection de faibles rayonnements), sans risque d'endommagement. En outre, une très bonne efficacité de détection peut être obtenue. La présence d'air ne gênant pas le bon fonctionnement du dispositif et du système de détection dont il est destiné à faire partie, il n'est pas nécessaire de prévoir un boîtier présentant une très bonne étanchéité. Le coût s'en trouve donc diminué, et l'utilisation facilitée. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend, sur la première face principale une couche globale de revêtement réalisée en un matériau dont la résistivité est comprise entre 10' et 1011 û.m, présentant des trous disposés en correspondance des orifices ménagés dans la plaque. Cette résistivité moyenne permet d'obtenir les deux effets visés avec une unique couche. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif comprend, sur la première face principale : - une première couche de revêtement, réalisée en un premier matériau dont la résistivité est comprise entre 105 et 108 am, la première couche présentant des trous disposés en correspondance des orifices ménagés dans la plaque ; et - une deuxième couche de revêtement disposée sur la première couche, réalisée en un deuxième matériau différent du premier, dont la résistivité est comprise entre 108 et 1012 û.m et est au moins 10 fois plus importante que la résistivité du premier matériau, la deuxième couche présentant des trous disposés en correspondance des orifices ménagés dans la plaque. La première couche, portée en fonctionnement à un certain potentiel, permet la création d'un champ électrique important dans les orifices de la plaque, et donc une multiplication des électrons par avalanches, tandis que la deuxième couche permet d'assurer la stabilité, comme précédemment indiqué. On peut prévoir que le deuxième matériau présente une résistivité 15 100 fois plus importante que celle du premier matériau. Quel que soit le mode de réalisation concernant la première face principale, on peut avoir, sur la deuxième face principale, l'un des agencements suivants : a) aucun revêtement. Dans ce cas, le système de détection 20 comportant le dispositif de multiplication des électrons devra comporter une électrode située à proximité de la deuxième face principale de la plaque, afin de permettre la génération d'un champ électrique dans les orifices ; b) une première couche de revêtement, réalisée en un premier matériau dont la résistivité est comprise entre 105 et 108 Q.m, la première 25 couche présentant des trous disposés en correspondance des orifices ménagés dans la plaque ; c) dans le cas b), on peut en outre avoir une deuxième couche de revêtement disposée sur la première couche, réalisée en un deuxième matériau différent du premier, dont la résistivité est comprise entre 108 et 30 1012 SZ.m et est au moins 10 fois plus importante que la résistivité du premier matériau, la deuxième couche présentant des trous disposés en correspondance des orifices ménagés dans la plaque ; d) une couche globale de revêtement réalisée en un matériau dont la résistivité est comprise entre 0' et 1011 Q.m, présentant des trous disposés 35 en correspondance des orifices ménagés dans la plaque.  Another type of detection system exploiting the controllable Townsend avalanche mechanism uses electron multiplication devices having a plate provided with through holes. Such detection systems are described in documents FR 2 727 525 and EP 0 948 803. The plate is covered, on its two opposite main faces, with sheets of metal carried at different potentials, and it is arranged between two electrodes. In the presence of an electric field between the two electrodes, the orifices behave like electrostatic dipoles and the field lines are focused in these orifices. Thus, in these orifices, there is an important electric field and it can therefore occur a multiplication of electrons by avalanche. Such plates form a screen for the photons resulting from the ionization of the gas, so that only a portion B of these electrons can reach the cathode, B being a geometric factor (B 1). Thus, condition (1) for the occurrence of a discharge becomes: B.A.yph = 1 (7) Conditions (3) and (6) are unchanged. However, in detection systems with orifice plates, the value of Qcrit is from 106 to 10 'electrons (depending on the geometry), therefore lower than with the parallel plate or wire detectors, so the maximum gain that the 'can be obtained is weaker. One of the reasons why the value of Qcr is lower is due to the small size of the orifices (of the order of 70 μm), which is a favorable factor for the appearance of the space charge. Another reason is the presence of sharp-edged metal edges around the holes, which also promotes deterioration. When this detection system operates in the air, as in the case of wire-based detection systems, the primary electrons created by the ionization and which are driven to the orifices are trapped by oxygen molecules and form negative ions. . Thus, only a small proportion of the primary electrons will be free and may participate in triggering an avalanche in the orifices. Moreover, as indicated above, since the value of y + is high in the air, it is possible to obtain only small gains A (of the order of 20). It should be noted that the coefficient yph does not intervene here because of the coefficient B (equation (7)). But, in practice, a gain A of 20 can only be obtained in dry air. However, in the ambient air having a certain humidity, only gains A less than about 5 to 10 can be obtained, and they are very unstable over time (due to load leakage along the walls of the orifices). Thus, for the various reasons mentioned above, the implementation in the air of such a detection system with orifice plates can lead only to obtaining a very weak signal (low gain), not exploitable in convenient. In addition, the discharges occurring in such systems are much more damaging than in the other systems presented, because they irreversibly damage the plate by creating a conductive path along the wall of the orifices. In conclusion, none of the described detection systems using electron avalanches can operate in air with sufficient gain to obtain a usable signal, and without damaging the system. It follows in particular that these detection systems must necessarily include a perfectly sealed housing, preventing the entry of air. The cost of these devices is therefore very high. An object of the invention is to provide a detection system that can give satisfactory results in the air, and not only in a chamber containing a particular gas mixture. In other words, the object of the invention is to provide a detection system which makes it possible to obtain a high gain in the air (and therefore a good radiation detection), without this high gain being likely to damage the system of detection. detection or associated electronics. For this purpose, and according to a first aspect, the invention relates to an air-multiplying device capable of operating in air, intended to be used in an ionizing radiation detection system, comprising a plate of dielectric material comprising a first and a second opposite main face and in which are formed a plurality of through holes each having an axis substantially perpendicular to said main faces of the plate, and further comprising, at least on the first main face, a coating comprising at least one layer and having holes arranged in correspondence with the openings in the plate, said coating having initial resistivity characteristics sufficiently low to allow, in operation, the creation of an electric field of large amplitude in the orifices of the plate and consequently the multiplication of electrons by avalanc hes, and sufficiently large to substantially prevent, in operation, the formation of secondary avalanches. The initial resistivity means the resistivity of the material used, before its application as a coating. Throughout the patent application, the term resistivity means the initial resistivity thus defined. Thus, thanks to the coating carried in operation at a suitable potential, it is possible to create a large electric field in the orifices of the plate, because of the sufficiently low resistivity, and therefore a multiplication of electrons by avalanches. In addition, the sufficiently high resistivity of the coating makes it possible to temporarily and locally load the surface of the cathode with the ions created and thus totally prevent or at least considerably limit the formation of secondary avalanches, in order to obtain satisfactory operating stability. It also prevents the formation of sparks or discharge currents, or at least greatly limits their intensity. In practice, the resistivity of the layer or layers of the coating is in the range of 105 to 1092 am. The device according to the invention can therefore operate in air stably, at significant gains, hence the possibility of obtaining a very good sensitivity (detection of low radiation), without risk of damage. In addition, a very good detection efficiency can be obtained. The presence of air does not interfere with the proper functioning of the device and the detection system which it is intended to be part of, it is not necessary to provide a housing having a very good seal. The cost is thus reduced, and the use facilitated. According to one embodiment, the device comprises, on the first main face, a global coating layer made of a material whose resistivity is between 10 'and 1011 μm, having holes arranged in correspondence with the orifices formed in the plate. . This average resistivity makes it possible to obtain both targeted effects with a single layer. According to another embodiment, the device comprises, on the first main face: a first coating layer, made of a first material whose resistivity is between 105 and 108 am, the first layer having holes arranged in correspondence with orifices in the plate; and - a second coating layer disposed on the first layer, made of a second material different from the first, whose resistivity is between 108 and 1012 μm and is at least 10 times greater than the resistivity of the first material, the second layer having holes arranged in correspondence of the orifices in the plate. The first layer, brought into operation at a certain potential, allows the creation of a large electric field in the orifices of the plate, and therefore an increase of electrons by avalanches, while the second layer makes it possible to ensure stability, as previously indicated. The second material can be expected to have a resistivity 100 times greater than that of the first material. Whatever the embodiment relating to the first main face, one can have, on the second main face, one of the following arrangements: a) no coating. In this case, the detection system 20 comprising the electron multiplication device will have an electrode located near the second main face of the plate, to allow the generation of an electric field in the orifices; b) a first coating layer, made of a first material whose resistivity is between 105 and 108 μm, the first layer having holes arranged in correspondence of the orifices formed in the plate; c) in the case b), one can further have a second coating layer disposed on the first layer, made of a second material different from the first, whose resistivity is between 108 and 1012 SZ.m and is at least 10 times greater than the resistivity of the first material, the second layer having holes arranged in correspondence of the orifices formed in the plate; d) an overall coating layer made of a material whose resistivity is between 0 'and 1011 Ωm, having holes arranged in correspondence of the orifices formed in the plate.

La présence d'une couche globale ou d'une deuxième couche de revêtement du côté de chacune des première et deuxième faces principales de la plaque améliore la capacité du dispositif à empêcher ou limiter les avalanches secondaires, ainsi que les étincelles car le courant est diminué dans ce cas (courants de décharge). Par exemple, la résistivité du premier matériau est comprise entre 106 et 10' Q.m et/ou la résistivité du deuxième matériau est comprise entre 108 et 1010 am. Le premier matériau peut être l'arséniure de gallium, le deuxième matériau du type à conductivité électronique, comme certains verres et/ou la plaque peut être réalisée en un matériau de type résine époxy ou verre. Selon une réalisation possible, les orifices ménagés dans la plaque présentent une portion centrale sensiblement cylindrique prolongée à chacune de ses deux extrémités axiales par une portion tronconique de même axe s'évasant en direction de la face principale de la plaque dans laquelle elle débouche. Ces portions tronconiques forment un chanfrein qui permet encore d'améliorer le gain. On peut prévoir que les trous de la première couche soient centrés sur l'axe des orifices de la plaque et présentent des dimensions supérieures à celles des orifices de la plaque au niveau de la ou des faces principales de ladite plaque, et que les trous de la deuxième couche soient centrés sur l'axe des orifices de la plaque et présentent des dimensions sensiblement égales à celles des orifices de la plaque au niveau de la ou des faces principales de ladite plaque. Ainsi, la deuxième couche est disposée directement contre la plaque dans la zone périphérique aux orifices. On obtient par ce biais une meilleure protection contre les étincelles et les courants de décharge. Par exemple, le dispositif de multiplication présente une épaisseur comprise entre 0,5 et 4 mm, voire entre 1 et 2 mm. Les orifices ménagés dans la plaque peuvent présenter un diamètre moyen compris entre 0,3 et 1 mm, voire entre 0,5 et 0,8 mm et/ou être disposés sensiblement aux coins d'un quadrillage de côté compris entre 0,5 et 1,5 mm, voire entre 0,7 et 1 mm. Selon une réalisation possible, le dispositif de multiplication est sensiblement plan. En variante, il peut présenter la forme d'une portion de cylindre ou de sphère. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un système de 35 détection de rayonnements ionisants ou d'espèces ionisables, comprenant : - une première électrode, dite de dérive, et une deuxième électrode, dite de collecte, sensiblement parallèles, et entre lesquelles peut être généré un champ électrique apte à entraîner vers l'électrode de collecte les électrons créés par lesdits rayonnements, l'électrode de collecte étant apte à fournir des données représentant le nombre d'électrons qui l'atteignent ; - des moyens de traitement des données fournies par l'électrode de collecte ; - au moins un dispositif de multiplication des électrons tel que précédemment décrit, disposé sensiblement parallèlement aux électrodes de sorte que la plaque du ou des dispositifs soit située entre les deux électrodes et que la première face de ladite plaque soit tournée vers la première électrode, le revêtement û ou la couche de revêtement possédant la plus faible résistivité û disposée sur la première face principale de la plaque étant porté, en fonctionnement, à un potentiel compris entre les potentiels auxquels sont portées, respectivement, l'électrode de dérive et l'électrode de collecte, de manière à provoquer la multiplication des électrons par avalanche dans les orifices de la plaque. Les électrons sont par exemple créés suite à l'ionisation, par lesdits rayonnements, du gaz présent entre les électrodes.  The presence of an overall layer or a second coating layer on the side of each of the first and second major faces of the plate improves the ability of the device to prevent or limit secondary avalanches, as well as sparks as the current is decreased in this case (discharge currents). For example, the resistivity of the first material is in the range of 106 to 10 μm and / or the resistivity of the second material is in the range of 108 to 1010 am. The first material may be gallium arsenide, the second electronically conductive type material, such as some glasses and / or the plate may be made of a material of the epoxy resin or glass type. According to one possible embodiment, the orifices in the plate have a substantially cylindrical central portion extended at each of its two axial ends by a frustoconical portion of the same axis flaring towards the main face of the plate into which it opens. These frustoconical portions form a chamfer which further improves the gain. It can be provided that the holes of the first layer are centered on the axis of the orifices of the plate and have dimensions greater than those of the orifices of the plate at the level of the main face or faces of said plate, and that the holes of the second layer are centered on the axis of the orifices of the plate and have dimensions substantially equal to those of the orifices of the plate at the level or the main faces of said plate. Thus, the second layer is disposed directly against the plate in the peripheral zone to the orifices. This provides better protection against sparks and discharge currents. For example, the multiplication device has a thickness of between 0.5 and 4 mm, or even between 1 and 2 mm. The orifices formed in the plate may have a mean diameter of between 0.3 and 1 mm, or even between 0.5 and 0.8 mm, and / or be arranged substantially at the corners of a side grid of between 0.5 and 1.5 mm, or even between 0.7 and 1 mm. According to one possible embodiment, the multiplication device is substantially plane. Alternatively, it may have the shape of a cylinder or sphere portion. According to a second aspect, the invention relates to a system for detecting ionizing radiation or ionizable species, comprising: a first electrode, called a drift electrode, and a second electrode, said to be substantially parallel, and between which generating an electric field capable of driving towards the collection electrode the electrons created by said radiation, the collection electrode being able to provide data representing the number of electrons that reach it; data processing means provided by the collection electrode; at least one electron multiplication device as previously described, disposed substantially parallel to the electrodes so that the plate of the device or devices is located between the two electrodes and the first face of said plate is turned towards the first electrode; coating - or the coating layer having the lowest resistivity - disposed on the first major face of the plate being carried, in operation, to a potential between the potentials which are carried, respectively, the drift electrode and the electrode of collecting, so as to cause the multiplication of electrons by avalanche in the orifices of the plate. The electrons are for example created following the ionization, by said radiation, of the gas present between the electrodes.

Selon une réalisation possible, l'électrode de collecte est constituée par la couche globale de revêtement û ou la première couche de revêtementû disposée sur la deuxième face principale de la plaque, lorsqu'une telle couche existe. Selon une autre réalisation possible, l'électrode de collecte est distincte du dispositif de multiplication. Dans ce cas, la couche globale de revêtement û ou la première couche de revêtement û disposée sur la deuxième face principale de la plaque (lorsqu'une telle couche existe) est portée, en fonctionnement, à un potentiel compris entre les potentiels auxquels sont portées, respectivement, la couche globale de revêtement û ou la première couche de revêtement û disposée sur la première face principale de la plaque et l'électrode de collecte. En variante, lorsque la deuxième face principale de la plaque est dépourvue de revêtement, l'électrode de collecte doit être placée à proximité de la deuxième face principale, pour permettre la génération d'un champ électrique et donc d'avalanches.  According to one possible embodiment, the collection electrode is constituted by the overall coating layer - or the first coating layer - disposed on the second main face of the plate, when such a layer exists. According to another possible embodiment, the collection electrode is distinct from the multiplication device. In this case, the overall coating layer - or the first coating layer - disposed on the second main face of the plate (when such a layer exists) is carried, in operation, to a potential between the potentials to which they are applied. , respectively, the overall coating layer - or the first coating layer - disposed on the first major face of the plate and the collection electrode. Alternatively, when the second main face of the plate is free of coating, the collection electrode must be placed near the second main face, to allow the generation of an electric field and therefore avalanches.

Afin d'augmenter le gain, le système de détection peut comprendre deux dispositifs de multiplication des électrons sensiblement identiques, disposés sensiblement parallèlement aux électrodes de sorte que les plaques soient situées entre les deux électrodes et que la première face principale de chaque plaque soit tournée vers la première électrode, les couches globales de revêtement ou les premières couches de revêtement successives étant portées, en fonctionnement, à des potentiels croissants lorsque l'on se rapproche de l'électrode de collecte. Un tel dispositif avec deux systèmes de multiplication permet d'atteindre un gain de 104 dans l'air. Le système de détection peut en outre comprendre un dispositif de multiplication des électrons du type comprenant d'une part une grille résistive formant une cathode et d'autre part une anode, la cathode et l'anode étant sensiblement plane, parallèles et maintenues distantes de moins de 500 pm à l'aide de micro-piliers. Un tel dispositif, dit MICROMEGAS est décrit dans le document WO 97/14173, et dans ce qui suit. L'électrode de collecte peut en outre comporter des zones de 15 collecte localisées distinctes. Selon un premier mode de réalisation, les électrodes et le ou les dispositifs de multiplication des électrons sont disposés dans un boîtier présentant une vitre pour le passage des UV dusoleil constituant les rayonnements ionisants à détecter, la vitre étant disposée en regard de 20 l'électrode de dérive, comportant un matériau photosensible tel que l'iodure de césium, de sorte que les UV puissent créer des photoélectrons à partir de la première électrode. Soit l'électrode est réalisée en totalité avec ce matériau photosensible, soit sa face active seulement est recouverte d'un tel matériau. Une couche résistive revêtue par une couche photosensible présente la même 25 efficacité qu'une couche photosensible déposée sur un substrat métallique. Selon un deuxième mode de réalisation, les électrodes et le ou les dispositifs de multiplication des électrons sont disposés dans un boîtier présentant une zone de passage pour l'entrée des rayonnements ionisants et contenant un gaz à faible potentiel d'ionisation, tel qu'une vapeur 30 d'éthylferrocène. Ce système peut comprendre en outre une lentille placée sur le trajet des rayonnements ionisants vers l'intérieur du boîtier, l'axe de la lentille étant sensiblement parallèle au ou à chaque dispositif de multiplication des électrons et situé à une distance du dispositif de multiplication des électrons le 35 plus proche de l'électrode de dérive inférieure à 3 mm. Grâce à cette configuration, ce système peut fonctionner dans l'air.  In order to increase the gain, the detection system may comprise two substantially identical electron multiplication devices arranged substantially parallel to the electrodes so that the plates are located between the two electrodes and the first main face of each plate is facing the first electrode, the overall coating layers or the first successive coating layers being brought into operation at increasing potentials when approaching the collection electrode. Such a device with two multiplication systems achieves a gain of 104 in the air. The detection system may further comprise an electron multiplying device of the type comprising on the one hand a resistive gate forming a cathode and on the other hand an anode, the cathode and the anode being substantially flat, parallel and kept distant from each other. less than 500 pm using micro-pillars. Such a device, said MICROMEGAS is described in WO 97/14173, and in what follows. The collection electrode may further include separate localized collection areas. According to a first embodiment, the electrodes and the electron multiplication device (s) are arranged in a casing having a window for the passage of the UV sunshine constituting the ionizing radiation to be detected, the window being arranged facing the electrode drift, having a photosensitive material such as cesium iodide, so that the UVs can create photoelectrons from the first electrode. Either the electrode is made entirely with this photosensitive material, or its active side only is covered with such a material. A resistive layer coated with a photosensitive layer has the same effectiveness as a photosensitive layer deposited on a metal substrate. According to a second embodiment, the electrodes and the electron multiplication device or devices are arranged in a housing having a passage zone for the entry of ionizing radiation and containing a gas with a low ionization potential, such as a ethylferrocene vapor. This system may further comprise a lens placed in the path of the ionizing radiation towards the interior of the housing, the axis of the lens being substantially parallel to the or each electron multiplication device and situated at a distance from the multiplication device of the electrons. electrons closest to the drift electrode less than 3 mm. Thanks to this configuration, this system can work in the air.

Les zones de collecte localisées peuvent être des bandes convergeant vers le centre de la lentille. Un tel système peut être utilisé pour la détection d'une flamme. En effet, une flamme émet des UV qui vont provoquer l'ionisation du gaz et donc la 5 création d'électrons multipliés ensuite par avalanches. Par ailleurs, le système de détection peut être tel que les électrodes et le ou les dispositifs de multiplication des électrons sont placés dans un boîtier présentant une zone de passage pour l'entrée de rayons UV ou X émis par une source, cette source étant agencée pour que lesdits rayons 10 pénètrent dans le boîtier sensiblement parallèlement au ou à chaque dispositif de multiplication des électrons et à une distance du dispositif de multiplication des électrons le plus proche de l'électrode de dérive inférieure à 3 mm. En outre, le boîtier présente une ouverture d'entrée pour un gaz à analyser. Un tel système peut être utilisé pour la détection de la présence 15 dans l'air de gaz à faible potentiel d'ionisation, tels que certains alcools ou hydrocarbures, le toluène, le benzène.. On décrit à présent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation possibles de l'invention, en référence aux figures annexées: 20 La figure 1 est une représentation schématique en perspective du dispositif de multiplication des électrons selon un premier mode de réalisation de l'invention ; La figure 2 est une vue en section transversale du dispositif de multiplication de la figure 1 ; 25 La figure 3 est une représentation schématique en plan d'une face du dispositif de la figure 1, sans la deuxième couche de revêtement ; La figure 4 illustre schématiquement un système de détection selon l'invention ; Les figures 5 et 6 illustrent schématiquement un système de 30 détection selon l'invention, respectivement pour la détection des particules a et des UV ; Les figures 7 à 11 illustrent schématiquement des modes de réalisation d'un système de détection selon l'invention, pour la détection d'une flamme ; La figure 12 illustre une variante du système de détection de la figure 5, mettant en oeuvre un dispositif selon l'invention et un dispositif de type MICROMEGAS ; La figure 13 est une représentation schématique en coupe d'un 5 dispositif de multiplication des électrons selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; Les figures 14 à 16 sont des représentations schématique en coupe de variantes de réalisation d'un dispositif de multiplication des électrons selon l'invention ; et 10 La figure 17 illustre une variante du système de détection de la figure 5. On se rapporte tout d'abord aux figures 1 à 3 qui représentent un dispositif 1 de multiplication des électrons selon un premier mode de réalisation. 15 Le dispositif 1 comprend une plaque 2 réalisée en un matériau diélectrique, tel qu'une résine époxy, et présentant une épaisseur e de l'ordre de 0,4 à 2 mm, par exemple entre 1 et 2 mm. La plaque 2 comporte une première et une deuxième faces principales opposées 3, 4, sensiblement planes. Une pluralité d'orifices 5 traversants sont ménagés dans la plaque 2, 20 chacun de ces orifices 5 présentant un axe 6 sensiblement perpendiculaire aux faces 3, 4. Comme illustré en section sur la figure 2, les orifices 5 sont identiques et présentent chacun une portion centrale 7 sensiblement cylindrique prolongée à chacune de ses deux extrémités axiales par une 25 portion tronconique 8 de même axe 6 s'évasant en direction de la face principale 3, 4 dans laquelle elle débouche. Les orifices 5 sont symétriques par rapport au plan médian P de la plaque 2 parallèle aux faces principales 3, 4. De préférence, la portion centrale 7 présente une hauteur au moins égale à la moitié de l'épaisseur e de la plaque 2. 30 Le diamètre moyen des orifices 5 est compris entre 0,5 et 0, 8 mm, et ceux-ci sont disposés régulièrement, sensiblement aux coins d'un quadrillage de côté compris entre 0,7 et 1 mm. Sur chacune des faces principales 3, 4 est disposée une première couche de revêtement 9, 9a, 9b, mince, réalisée en un premier matériau dont 35 la résistivité est relativement faible, et comprise entre 106 et 107 S2.m. Un des matériaux pouvant être utilisé est l'arséniure de gallium, mais d'autres matériaux sont envisageables s'ils permettent de créer des avalanches contrôlables d'électrons. Chacune des premières couches 9 présente des trous 10 situés en correspondance des orifices 5 ménagés dans la plaque 2. Les trous 10 sont sensiblement circulaires et centrés sur l'axe 6, et présentent un diamètre D10 supérieur au diamètre D5 des orifices 5 au niveau des faces principales 3, 4 (voir figure 3). Il existe ainsi une couronne périphérique 11 autour de chaque orifice 5 qui n'est pas recouverte par la première couche de revêtement 9. En outre, sur chacune des premières couches de revêtement 9 (sur chacune des faces principales 3, 4) est disposée une deuxième couche de revêtement 12, 12a, 12b mince, réalisée en un deuxième matériau, différent du premier, dont la résistivité est bien plus importante que celle de la première couche 9, et comprise entre 108 et 1010 û.m. On peut utiliser tout matériau possédant cette caractéristique, et notamment du verre.  Localized collection areas may be bands converging towards the center of the lens. Such a system can be used for the detection of a flame. Indeed, a flame emits UV which will cause the ionization of the gas and thus the creation of electrons then multiplied by avalanches. Moreover, the detection system may be such that the electrodes and the electron multiplication device (s) are placed in a housing having a passage zone for the entry of UV or X rays emitted by a source, this source being arranged so that said spokes 10 penetrate the housing substantially parallel to the or each electron multiplier and at a distance from the electron multiplier closest to the drift electrode less than 3 mm. In addition, the housing has an inlet opening for a gas to be analyzed. Such a system can be used for the detection of the presence in the air of gases with a low ionization potential, such as certain alcohols or hydrocarbons, toluene, benzene. We now describe, as examples Non-limiting, several possible embodiments of the invention, with reference to the accompanying figures: FIG. 1 is a schematic perspective representation of the electron multiplication device according to a first embodiment of the invention; Fig. 2 is a cross-sectional view of the multiplier of Fig. 1; Figure 3 is a schematic plan view of a face of the device of Figure 1 without the second coating layer; Figure 4 schematically illustrates a detection system according to the invention; Figures 5 and 6 schematically illustrate a detection system according to the invention, respectively for the detection of particles a and UV; Figures 7 to 11 schematically illustrate embodiments of a detection system according to the invention for the detection of a flame; FIG. 12 illustrates a variant of the detection system of FIG. 5, implementing a device according to the invention and a device of MICROMEGAS type; Fig. 13 is a schematic sectional representation of an electron multiplication device according to a second embodiment of the invention; FIGS. 14 to 16 are schematic cross-sectional representations of alternative embodiments of an electron multiplication device according to the invention; and FIG. 17 illustrates a variant of the detection system of FIG. 5. Referring firstly to FIGS. 1 to 3 which show a device 1 for multiplying electrons according to a first embodiment. The device 1 comprises a plate 2 made of a dielectric material, such as an epoxy resin, and having a thickness e of the order of 0.4 to 2 mm, for example between 1 and 2 mm. The plate 2 comprises a first and a second opposite main face 3, 4, substantially planar. A plurality of through orifices 5 are formed in the plate 2, each of these orifices 5 having an axis 6 substantially perpendicular to the faces 3, 4. As illustrated in section in FIG. 2, the orifices 5 are identical and each have a substantially cylindrical central portion 7 extended at each of its two axial ends by a frustoconical portion 8 of the same axis 6 flaring towards the main face 3, 4 in which it opens. The orifices 5 are symmetrical with respect to the median plane P of the plate 2 parallel to the main faces 3, 4. Preferably, the central portion 7 has a height at least equal to half the thickness e of the plate 2. The average diameter of the orifices 5 is between 0.5 and 0.8 mm, and these are arranged regularly, substantially at the corners of a side grid of between 0.7 and 1 mm. On each of the main faces 3, 4 is disposed a first thin coating layer 9, 9a, 9b, made of a first material whose resistivity is relatively low, and between 106 and 107 S2.m. One of the materials that can be used is gallium arsenide, but other materials are possible if they allow to create controllable avalanches of electrons. Each of the first layers 9 has holes 10 located in correspondence of the orifices 5 formed in the plate 2. The holes 10 are substantially circular and centered on the axis 6, and have a diameter D10 greater than the diameter D5 of the orifices 5 at the main faces 3, 4 (see Figure 3). There is thus a peripheral ring 11 around each orifice 5 which is not covered by the first coating layer 9. In addition, on each of the first coating layers 9 (on each of the main faces 3, 4) is disposed a second coating layer 12, 12a, 12b thin, made of a second material, different from the first, whose resistivity is much greater than that of the first layer 9, and between 108 and 1010 û.m. Any material having this characteristic, and especially glass, can be used.

Chacune des deuxièmes couches 12 présente des trous 13 situés en correspondance des orifices 5 ménagés dans la plaque 2. Les trous 13 sont sensiblement circulaires et centrés sur l'axe 6, et présentent un diamètre D13 sensiblement égal au diamètre D5 des orifices 5 au niveau des faces principales 3, 4. De ce fait, au niveau de la couronne périphérique 11, la deuxième couche 12 est disposée directement contre la face principale 3, 4 de la plaque 2. En d'autres termes, sur chacune des faces principales 3, 4 de la plaque 2, la deuxième couche 12 de revêtement recouvre et entoure localement la première couche 9 de revêtement (voir figure 2). La mise en place des deux couches de revêtement 9, 12 et la 25 création des orifices 5 peut être réalisée par tout procédé connu. Un tel dispositif de multiplication d'électrons est destiné à être utilisé dans un système de détection 14 de rayonnements ionisants. La figure 4 représente schématiquement la structure générale d'un tel système de détection 14. 30 Le système de détection 14 comprend, généralement dans un boîtier 15, une première électrode 16 plane, dite de dérive, portée à un potentiel V1, ainsi qu'une deuxième électrode 17 plane et sensiblement parallèle à la première électrode 16, dite de collecte, portée à un potentiel V4. Un dispositif 1 de multiplication des électrons est disposé entre les deux 35 électrodes 16, 17, sensiblement parallèlement à celles-ci. La première couche de revêtement 9a tournée vers la première électrode 16 est portée à un potentiel V2, tandis que la première couche de revêtement 9b tournée vers la deuxième électrode 17 est portée à un potentiel V3. Les potentiels sont choisis tels que VI < V2 < V3 < V4. On peut utiliser à cet effet un circuit de type diviseur de tension mettant en oeuvre des résistances de valeurs appropriées. Ainsi, il est généré un champ électrique E entre les électrodes 16, 17. La deuxième électrode 17 est reliée à des moyens de traitement de données 18 (circuit électronique, oscilloscope, ordinateur, etc.) permettant à un opérateur de visualiser la détection ou la mesure d'un rayonnement ionisant grâce au système de détection 14.  Each of the second layers 12 has holes 13 located in correspondence of the orifices 5 formed in the plate 2. The holes 13 are substantially circular and centered on the axis 6, and have a diameter D13 substantially equal to the diameter D5 of the orifices 5 at the main faces 3, 4. Therefore, at the level of the peripheral ring 11, the second layer 12 is disposed directly against the main face 3, 4 of the plate 2. In other words, on each of the main faces 3 , 4 of the plate 2, the second layer 12 of coating locally covers and surrounds the first layer 9 of coating (see Figure 2). The placing of the two coating layers 9, 12 and the creation of the orifices 5 can be carried out by any known method. Such an electron multiplication device is intended to be used in a system 14 for detecting ionizing radiation. FIG. 4 schematically represents the general structure of such a detection system 14. The detection system 14 comprises, generally in a housing 15, a first planar electrode 16, called a drift, brought to a potential V1, as well as a second electrode 17 flat and substantially parallel to the first electrode 16, said collection, brought to a potential V4. An electron multiplication device 1 is disposed between the two electrodes 16, 17, substantially parallel to them. The first coating layer 9a facing the first electrode 16 is brought to a potential V2, while the first coating layer 9b facing the second electrode 17 is brought to a potential V3. The potentials are chosen such that VI <V2 <V3 <V4. For this purpose, a voltage divider type circuit employing resistors of appropriate values may be used. Thus, an electric field E is generated between the electrodes 16, 17. The second electrode 17 is connected to data processing means 18 (electronic circuit, oscilloscope, computer, etc.) enabling an operator to visualize the detection or the measurement of ionizing radiation by the detection system 14.

Une source SI, S2 émet des rayonnements ionisants 19 qui conduisent à la formation d'électrons 20 dans le système de détection 14. Le système de détection 14 permet de détecter ces rayonnements ionisants 19 émis à partir de sources positionnées de plusieurs façons par rapport aux électrodes 16, 17, comme illustré sur la figure 4 (SI ou S2). Les électrons 20 ainsi créés sont entraînés par le champ électrique E en direction de la deuxième électrode 17. Lors du passage de ces électrons dans les orifices 5 du dispositif de multiplication 1, il se produit une avalanche contrôlable 21 conduisant à la formation d'un plus grand nombre d'électrons, le rôle des premières couches de revêtement 9a, 9b étant de focaliser les lignes de champ électrique à l'intérieur des orifices 5 et donc de permettre cette avalanche 21. Ces électrons sont entraînés vers la deuxième électrode 17. Celle-ci fournit aux moyens de traitement 18 des données représentant le nombre d'électrons qui l'atteignent, et permet donc à un opérateur utilisant le système 14 de détecter la présence de rayonnements ionisants.  A source S1, S2 emits ionizing radiation 19 which leads to the formation of electrons 20 in the detection system 14. The detection system 14 makes it possible to detect these ionizing radiation 19 emitted from sources positioned in several ways with respect to electrodes 16, 17, as illustrated in FIG. 4 (SI or S2). The electrons 20 thus created are driven by the electric field E towards the second electrode 17. During the passage of these electrons in the orifices 5 of the multiplication device 1, there is produced a controllable avalanche 21 leading to the formation of a greater number of electrons, the role of the first coating layers 9a, 9b being to focus the electric field lines inside the orifices 5 and thus to allow this avalanche 21. These electrons are driven towards the second electrode 17. This provides the processing means 18 with data representing the number of electrons that reach it, and thus allows an operator using the system 14 to detect the presence of ionizing radiation.

Comme cela est expliqué ci-après, grâce à la présence des deuxièmes couches 12 de revêtement, le dispositif de multiplication 1 et le système de détection 14 permettent d'une part de supprimer le mécanisme de rétroaction (équation (3)), et d'autre part de protéger l'ensemble des étincelles. Celles-ci, si elles apparaissent, sont très faibles et ne risquent pas d'endommager le dispositif de multiplication 1 ou l'électronique associée. Dans les plaques à orifices de l'art antérieur, comportant de simples revêtements métalliques, toute l'énergie stockée est libérée sous forme d'une étincelle, qui est donc très violente et peut causer de nombreux dommages.  As explained below, thanks to the presence of the second layers 12 of coating, the multiplication device 1 and the detection system 14 allow on the one hand to suppress the feedback mechanism (equation (3)), and on the other hand to protect all the sparks. These, if they appear, are very weak and do not risk damaging the multiplier device 1 or the associated electronics. In prior art orifice plates having simple metal coatings, all stored energy is released as a spark, which is therefore very violent and can cause a great deal of damage.

En revanche, grâce à la deuxième couche 12 de revêtement prévue par l'invention, qui de surcroît recouvre et entoure la première couche 9 au voisinage des orifices 5, les ions positifs et les électrons formés par l'avalanche de Townsend vont charger cette deuxième couche 12 et provisoirement réduire le champ électrique local à une valeur plus faible. De ce fait, les éventuels électrons extraits par les ions de la deuxième couche 12 û s'ils existent û ne pourront pas déclencher d'avalanche secondaire. Ainsi, la condition (3) ne sera pas remplie. Quant à la condition (1), qui devient la condition (7) dans le cas de plaques à orifices, elle n'est pas non plus remplie. Ainsi, seule resterait la condition (6). A ce sujet, pour obtenir un gain encore plus important, l'invention prévoit une géométrie particulière des orifices (portions évasées 8) et un diamètre des orifices plus important que dans l'art antérieur. En conséquence, la valeur de Qcrit est bien supérieure à celle observée dans l'art antérieur, et typiquement de l'ordre de 108 électrons, soit deux ordres de grandeur au-dessus de Qcrit dans le cas de dispositifs connus. Ainsi, avec le système de détection selon l'invention, une détérioration ne peut se produire qu'à des gains très élevés. De plus, même si une étincelle apparaît, elle sera très faible, du fait de la charge locale immédiate des deuxièmes couches 12 de revêtement. Ainsi, la capacité participant à la décharge sera très faible, et le courant de décharge sera limité à la résistivité élevée de la deuxième couche 12. On n'obtiendra donc que de faibles courants de décharge ne risquant pas de détériorer le système. Par ailleurs, un avantage majeur de l'invention est la possibilité de réaliser des détections de rayonnements dans l'air. En effet, puisque les conditions (1) et (3) ne sont pas remplies, le système de détection peut fonctionner dans l'air, à des gains supérieurs à 104, de façon très stable.  On the other hand, thanks to the second coating layer 12 provided by the invention, which moreover covers and surrounds the first layer 9 in the vicinity of the orifices 5, the positive ions and the electrons formed by the avalanche of Townsend will charge this second layer 12 and temporarily reduce the local electric field to a lower value. Therefore, any electrons extracted by the ions of the second layer 12 - if they exist - can not trigger a secondary avalanche. Thus, condition (3) will not be fulfilled. As for condition (1), which becomes condition (7) in the case of orifice plates, it is not filled either. Thus, only the condition remains (6). In this regard, to obtain an even greater gain, the invention provides a particular geometry of the orifices (flared portions 8) and a greater diameter of the orifices than in the prior art. Consequently, the Qcrit value is much greater than that observed in the prior art, and typically of the order of 108 electrons, ie two orders of magnitude above Qcrit in the case of known devices. Thus, with the detection system according to the invention, deterioration can occur only at very high gains. In addition, even if a spark appears, it will be very small, because of the immediate local load of the second layers 12 of coating. Thus, the capacitance participating in the discharge will be very small, and the discharge current will be limited to the high resistivity of the second layer 12. Only low discharge currents will therefore be obtained which do not risk damaging the system. Moreover, a major advantage of the invention is the possibility of detecting radiation in the air. Indeed, since the conditions (1) and (3) are not met, the detection system can operate in the air at gains greater than 104, very stable manner.

Du fait de la deuxième couche 12 de revêtement, il ne se crée pas de chemin conducteur le long de la paroi des orifices qui affecterait le bon fonctionnement du dispositif 1 de multiplication. Ceci est encore amélioré par le fait que le dispositif 1 présente une épaisseur e relativement importante. Enfin, il est possible de placer entre les électrodes 16, 17 du système de détection 14 une cascade de dispositifs de multiplication, et en particulier deux dispositifs 1 de multiplication conformes à l'invention, malgré la présence des deuxièmes couches 12 de revêtement. On peut ainsi accroître considérablement le gain maximum qu'il est possible d'obtenir tout en conservant un fonctionnement stable. Les couches 9 successives doivent être portées à des potentiels croissants de la première à la deuxième électrode.  Due to the second layer 12 of coating, no conductive path is created along the wall of the orifices which would affect the proper functioning of the multiplication device 1. This is further improved by the fact that the device 1 has a relatively large thickness e. Finally, it is possible to place between the electrodes 16, 17 of the detection system 14 a cascade of multiplication devices, and in particular two multiplication devices 1 according to the invention, despite the presence of the second layers 12 of coating. It is thus possible to considerably increase the maximum gain that can be obtained while maintaining stable operation. The successive layers 9 must be brought to increasing potentials from the first to the second electrode.

Comme illustré sur la figure 12, il est également possible d'utiliser dans le système de détection 14 un dispositif 1 de multiplication conforme à l'invention associé à un dispositif de multiplication d'un autre type (configuration en cascade), par exemple tel que celui décrit dans le document WO 97/14173, dit MICROMEGAS, en l'utilisant avec une grille résistive à la place de sa grille métallique, afin d'obtenir une stabilité de fonctionnement. Il s'agit d'un détecteur développé en physique des particules de hautes énergies pour améliorer de plusieurs ordres de grandeur les performances des détecteurs à remplissage gazeux en matière de temps de résolution, taux de comptage maximum acceptable, résolution spatiale et valeur du gain maximum tolérable. Le système MICROMEGAS comporte dans son principe un espace d'amplification par des champs électriques appliqués sur un espace de 50 pm environ, précédé d'un espace de dérive où sont libérés des électrons dans des collisions des atomes du gaz de remplissage avec les particules ionisantes à détecter. Les faces des électrodes qui produisent le champ électrique amplificateur sont maintenues à de courtes distances (de l'ordre de 50 pm) par des piliers espacés de quelques millimètres. Un aspect important de son fonctionnement est que la variation de gain entre des faces parallèles présente un maximum voisin de 30 à 50 pm produit par un effet de compensation, qui contribue à la stabilité du gain et à l'immunité contre les défauts de planéité. L'effet du petit intervalle entre les électrodes est de permettre des champs et donc des gains élevés sur de courtes distances. La collecte rapide des ions réduit les effets des charges d'espace. L'essai de MICROMEGAS dans l'air a montré un fonctionnement satisfaisant avec l'utilisation d'une grille à revêtement isolant qui permet d'atteindre de grands gains sans décharge et de bénéficier des avantages liés à des champs plus faibles. Il est clair que l'utilisation avec des mélanges gazeux pouvant contenir de l'air en toute proportion est possible, ceci combiné avec des couches simples ou multiples de revêtements résistifs. Ceci s'applique à une variété de détecteurs gazeux qui sont en voie de développement et qui sont basés sur les techniques de microélectronique pour bénéficier des temps de résolution très faibles indispensables en physique des hautes énergies. Sur la figure 12, ce dispositif 40 de type MICROMEGAS comprend d'une part une grille résistive 41 formant une cathode et d'autre part une anode 42. La cathode et l'anode sont sensiblement plane, parallèles et maintenues distantes de moins de 500 pm, par exemple d'une distance dl comprise entre 0,05 et 0,5 mm, à l'aide de micro-piliers. La grille résistive supprime la rétroaction générée par les ions (mais pas la rétroaction générée par les photons) et il est ainsi possible d'obtenir un fonctionnement dans l'air à des gains plus importants que dans le cas d'un dispositif de type MICROMEGAS avec des électrodes métalliques. La grille résistive permet aussi de protéger l'électronique du dispositif de type MICROMEGAS en cas de décharges intempestives (étincelles). Le système de détection 14 peut être utilisé pour la détection des rayonnements a, comme illustré sur la figure 5. La source Sa de rayonnements a peut notamment être un objet contenant du Polonium ou du gaz radon. Ce gaz, qui émet des particules a, peut s'accumuler par exemple dans des caves mal ventilées, et occasionner de graves problèmes de santé. La source Sa peut être placée comme la source SI ou la source S2 de la figure 4. Dans cette application, le boîtier 15 est placé aussi près que possible de la source Sa, et il présente une ouverture 22 en regard de cette source, afin de ne pas arrêter les rayonnements. On comprend donc tout l'intérêt de disposer d'un système de détection fonctionnant dans l'air. Dans le cas où les particules a émises par la source doivent traverser la première électrode 16 (figure 5), cette électrode 16 prend la forme d'un grillage. Par exemple, la distance entre la première électrode 16 et le dispositif 1 de multiplication le plus proche est de l'ordre de 4 cm, et la distance entre les deux dispositifs 1 selon l'invention est de l'ordre de 2 à 5 mm. Dans l'air, et pour VI = 5, 5 kV et V4 = 3 kV, l'efficacité de ce système de détection 14 est de l'ordre de 95 % (pourcentage de particules détectées par rapport au nombre réel de particules émises) et le gain d'environ 104. Si la source Sa est positionnée comme la source S2 de la figure 4, environ à mi distance entre la première électrode 16 et le dispositif 1 de multiplication le plus proche, il est possible d'obtenir une efficacité de l'ordre de 90 % dans l'air. Ainsi, l'efficacité demeure importante même si le trajet des particules a n'est pas dirigé directement vers le dispositif 1 de multiplication. Ainsi, le système de détection selon l'invention est d'un coût peu élevé, il peut fonctionner dans l'air et y détecter des particules a avec une efficacité proche de 100 %. De plus, cette détection n'est pas affectée de façon importante par les perturbations vibratoires ou acoustiques. Ces caractéristiques rendent le système de détection tout à fait compétitif par rapport aux systèmes de détection du radon du commerce. Par ailleurs, comme illustré sur la figure 6, le système de détection 14 constitue un système très simple et peu onéreux pour la détection des UV (dose reçue par des personnes exposées au soleil). Les UV 23 émis par le soleil passent à travers la vitre 24 (par exemple en verre) du boîtier 15 et créent des photoélectrons à partir de l'électrode 16, ici en Csl (iodure de césium) sous forme d'une couche qui peut être déposée directement sur la deuxième couche de la cathode. Ces photoélectrons déclenchent des avalanches dans les orifices 5 du ou des dispositifs 1 de multiplication. Il est à noter que ce système peut fonctionner par exemple dans un mélange d'air et d'argon ou dans l'air. De ce fait, il n'est pas nécessaire que le boîtier soit parfaitement étanche, puisque l'entrée d'air ne conduit pas à un dysfonctionnement ou à une détérioration du système. Le coût du système de détection s'en trouve grandement réduit. Une autre application du système de détection selon l'invention est la détection d'une flamme, comme représenté sur les figures 7 à 11. En effet, la plupart des flammes dans l'air émettent une lumière UV dans la plage de 185 à 280 nm. Or, dans la lumière du soleil, ces longueurs d'onde sont complètement absorbées dans les couches supérieures de l'atmosphère par l'ozone. Ainsi, au niveau du sol, la lumière UV émise par une flamme n'est pas perturbée, dans ces longueurs d'onde, par la lumière provenant du soleil. Dans la réalisation de la figure 7, le système de détection 14 est similaire à celui illustré sur la figure 4. Il comprend, dans un boîtier 15, une première électrode 16, une deuxième électrode 17 reliée à des moyens de traitement de données 18, et deux dispositifs 1 de multiplication selon l'invention, en cascade. Une fenêtre 25 permet le passage des UV émis par une flamme 26 vers l'intérieur du boîtier 15. Le boîtier 15 contient un mélange d'argon et d'une vapeur sensible aux photons, par exemple une vapeur d'éthylferrocène, à une pression totale voisine de 1 atm. Cette vapeur peut être obtenue en plaçant dans le boîtier 15 une petite quantité d'éthylferrocène, qui est un liquide dont la pression de vapeur saturante est très faible. Si les UV émis par la flamme 26 entrent dans le boîtier 15, ils provoquent l'ionisation de la vapeur d'éthylferrocène et donc la création d'électrons. Ces électrons provoquent des avalanches 21 dans les orifices 5 des dispositifs 1 de multiplication, et les électrons ainsi générés sont finalement détectés par la deuxième électrode 17. Le gain ainsi obtenu est généralement supérieur à 105. La lumière UV pénétrant de façon parallèle aux dispositifs 1 de multiplication, et ne rencontrant pas de photocatode solide sur ce trajet, le système de détection est insensible à la lumière du soleil, mais garde une sensibilité élevée aux UV émis par une flamme. En effet, une photocathode exposée aux rayons du soleil peut créer des photons. Au contraire, avec le système selon l'invention, comme les UV interagissent seulement avec la vapeur ionisable, les photons seront créés du fait des rayons UV émis par la flamme et non par le soleil, car l'efficacité quantique des vapeurs est pratiquement nulle à des longueurs d'onde importantes (celles du soleil au niveau du sol, non absorbées par la couche d'ozone). Pour les feux de forêt ou pour d'autres applications, il est très important que le système de détection puisse déterminer la position de la flamme. Ainsi, comme illustré sur les figures 8 à 11, il est prévu de coupler le système de détection 14 avec un système optique. Comme illustré sur les figures 8 et 9, il est prévu une lentille 27, d'axe 32, et possédant une distance focale F. La deuxième électrode 17 est ici formée d'une plaque de matériau diélectrique 28 sur une face de laquelle sont ménagées des bandes métalliques de collecte 29 convergeant en un point, le centre de la lentille 27, placé à une distance F du milieu du dispositif 1, avec F d (où d est la dimension de l'électrode 17 et du dispositif 1). Chaque bande 29 constitue une zone de collecte individuelle. Les bandes 29 sont disposées en éventail et chaque bande est connectée à un dispositif de lecture distinct. L'image de n'importe quel objet émettant des rayonnements UV (et notamment une flamme) placé à une distance supérieure à la distance focale formera une image près du plan focal de la lentille. Avec F d, les photons UV émis par l'objet seront projetés le long d'une ou deux bandes 29 et provoqueront l'ionisation des vapeurs photosensibles. Les photoélectrons crées dans la région de dérive déclencheront des avalanches dans les orifices 5 du dispositif 1 de multiplication, ce qui se traduira par un signal dans les moyens de traitement de données 18. En mesurant le taux de comptage issu des bandes 29, il sera possible d'obtenir une image numérique de la flamme en une dimension.  As illustrated in FIG. 12, it is also possible to use in the detection system 14 a multiplication device 1 according to the invention associated with a multiplication device of another type (cascade configuration), for example such that described in the document WO 97/14173, known as MICROMEGAS, using it with a resistive gate in place of its metal gate, in order to obtain an operating stability. It is a detector developed in high-energy particle physics to improve the performance of gas-filled detectors by several orders of magnitude in terms of resolution time, maximum acceptable count rate, spatial resolution and maximum gain value. tolerable. The MICROMEGAS system basically comprises an amplification space with electric fields applied over a space of approximately 50 μm, preceded by a drift space where electrons are released in collisions of the atoms of the filling gas with the ionizing particles. to detect. The faces of the electrodes that produce the amplifying electric field are maintained at short distances (of the order of 50 pm) by pillars spaced a few millimeters apart. An important aspect of its operation is that the gain variation between parallel faces has a maximum close to 30 to 50 pm produced by a compensation effect, which contributes to gain stability and immunity against flatness defects. The effect of the small gap between the electrodes is to allow fields and thus high gains over short distances. The fast collection of ions reduces the effects of space charges. The MICROMEGAS test in air has shown satisfactory operation with the use of an insulated coating grid that achieves large gains without discharge and benefits from lower fields. It is clear that use with gaseous mixtures that can contain air in any proportion is possible, this combined with single or multiple layers of resistive coatings. This applies to a variety of gaseous detectors that are under development and are based on microelectronics techniques to benefit from the very low resolution times required in high energy physics. In FIG. 12, this device 40 of the MICROMEGAS type comprises on the one hand a resistive gate 41 forming a cathode and, on the other hand, an anode 42. The cathode and the anode are substantially flat, parallel and kept at a distance of less than 500 pm, for example with a distance d1 of between 0.05 and 0.5 mm, using micro-pillars. The resistive gate suppresses the feedback generated by the ions (but not the feedback generated by the photons) and it is thus possible to obtain an operation in the air at greater gains than in the case of a MICROMEGAS type device. with metal electrodes. The resistive grid also makes it possible to protect the electronics of the MICROMEGAS-type device in the event of unintentional discharges (sparks). The detection system 14 may be used for the detection of the radiation a, as illustrated in FIG. 5. The source Sa of radiation may in particular be an object containing Polonium or radon gas. This gas, which emits a particles, can accumulate for example in poorly ventilated cellars, and cause serious health problems. The source Sa can be placed as the source S1 or the source S2 of FIG. 4. In this application, the housing 15 is placed as close as possible to the source Sa, and it has an opening 22 opposite this source, so that not to stop radiation. We therefore understand the value of having a detection system operating in the air. In the case where the particles emitted by the source must pass through the first electrode 16 (FIG. 5), this electrode 16 takes the form of a grid. For example, the distance between the first electrode 16 and the closest multiplication device 1 is of the order of 4 cm, and the distance between the two devices 1 according to the invention is of the order of 2 to 5 mm . In air, and for VI = 5, 5 kV and V4 = 3 kV, the efficiency of this detection system 14 is of the order of 95% (percentage of particles detected with respect to the actual number of particles emitted) and the gain of approximately 104. If the source Sa is positioned as the source S2 of FIG. 4, approximately halfway between the first electrode 16 and the closest multiplication device 1, it is possible to obtain an efficiency of the order of 90% in the air. Thus, the efficiency remains important even if the path of the particles is not directed directly to the multiplication device 1. Thus, the detection system according to the invention is of low cost, it can operate in the air and detect particles with an efficiency close to 100%. In addition, this detection is not significantly affected by vibratory or acoustic disturbances. These features make the detection system quite competitive with commercial radon detection systems. Moreover, as illustrated in FIG. 6, the detection system 14 constitutes a very simple and inexpensive system for the detection of UV (dose received by persons exposed to the sun). The UV 23 emitted by the sun pass through the glass pane 24 (for example glass) of the housing 15 and create photoelectrons from the electrode 16, here in Cs1 (cesium iodide) in the form of a layer which can be deposited directly on the second layer of the cathode. These photoelectrons trigger avalanches in the orifices 5 of the multiplication device 1 or devices 1. It should be noted that this system can operate for example in a mixture of air and argon or in the air. Therefore, it is not necessary that the housing is perfectly sealed, since the air inlet does not lead to a malfunction or a deterioration of the system. The cost of the detection system is greatly reduced. Another application of the detection system according to the invention is the detection of a flame, as shown in FIGS. 7 to 11. Indeed, most flames in the air emit a UV light in the range from 185 to 280 nm. Now, in sunlight, these wavelengths are completely absorbed in the upper layers of the atmosphere by ozone. Thus, at ground level, the UV light emitted by a flame is not disturbed, in these wavelengths, by the light coming from the sun. In the embodiment of FIG. 7, the detection system 14 is similar to that illustrated in FIG. 4. It comprises, in a housing 15, a first electrode 16, a second electrode 17 connected to data processing means 18, and two multiplication devices 1 according to the invention, in cascade. A window 25 permits the passage of the UV emitted by a flame 26 towards the inside of the casing 15. The casing 15 contains a mixture of argon and a photon-sensitive vapor, for example an ethylferrocene vapor, at a pressure total close to 1 atm. This vapor can be obtained by placing in the casing a small amount of ethylferrocene, which is a liquid whose saturation vapor pressure is very low. If the UV emitted by the flame 26 enters the housing 15, they cause the ionization of the ethylferrocene vapor and thus the creation of electrons. These electrons cause avalanches 21 in the orifices 5 of the multiplication devices 1, and the electrons thus generated are finally detected by the second electrode 17. The gain thus obtained is generally greater than 105. The UV light penetrating parallel to the devices 1 multiplication, and not meeting a solid photocatode on this path, the detection system is insensitive to sunlight, but retains a high sensitivity to UV emitted by a flame. Indeed, a photocathode exposed to the sun's rays can create photons. On the contrary, with the system according to the invention, since the UVs interact only with the ionizable vapor, the photons will be created because of the UV rays emitted by the flame and not by the sun, since the quantum efficiency of the vapors is practically nil. at significant wavelengths (those of the sun at ground level, not absorbed by the ozone layer). For forest fires or for other applications, it is very important that the detection system can determine the position of the flame. Thus, as illustrated in FIGS. 8 to 11, it is intended to couple the detection system 14 with an optical system. As illustrated in FIGS. 8 and 9, there is provided a lens 27, with an axis 32, and having a focal length F. The second electrode 17 is here formed of a plate of dielectric material 28 on one side of which are arranged collecting metal strips 29 converging at a point, the center of the lens 27, placed at a distance F from the middle of the device 1, with F d (where d is the dimension of the electrode 17 and the device 1). Each band 29 constitutes an individual collection area. The strips 29 are fan-shaped and each strip is connected to a separate reading device. The image of any object emitting UV radiation (and especially a flame) placed at a distance greater than the focal length will form an image near the focal plane of the lens. With F d, the UV photons emitted by the object will be projected along one or two bands 29 and will cause the ionization of the photosensitive vapors. The photoelectrons created in the drift region will trigger avalanches in the orifices 5 of the multiplication device 1, which will result in a signal in the data processing means 18. By measuring the count rate from the strips 29, it will be possible to obtain a digital image of the flame in one dimension.

Ainsi, le système de détection 14 selon la réalisation des figures 8 et 9 fournit une information sur la position précise de la flamme. Plusieurs de ces systèmes de détection 16 peuvent être utilisés en combinaison pour la surveillance efficace de départs de feu, en évitant les fausses alertes. En effet, une alarme ne sera déclenchée que si deux systèmes de détection ou plus détectent une flamme provenant du même point de l'espace. A nouveau, on notera que le système de détection 14 des flammes 26 peut fonctionner en présence d'air. Par exemple le boîtier 15 peut contenir un mélange d'argon, de vapeur d'éthylferrocène (qui est stable dans l'air) et de 10 % d'air. Il n'est donc pas nécessaire que le boîtier 15 présente une étanchéité parfaite. En particulier, pour moins d'1 % d'air, on obtient une excellente efficacité. Une étanchéité imparfaite peut bien entendu conduire à la fuite de vapeur d'éthylferrocène, mais ce produit n'est ni toxique pour l'homme ni dangereux pour l'environnement. De plus, l'éthylferrocène s'évaporant lentement, on a toujours une vapeur dans le boîtier 15 même si celui-ci n'est pas parfaitement étanche. Dans le cas de l'utilisation dans l'air, il est important que l'effet photoélectrique ait lieu à proximité de la première face principale 3 de la plaque 2 du dispositif 1 de multiplication, afin d'éviter que les électrons créés ne soient piégés par les molécules d'oxygène. De ce fait, le rayonnement UV doit pénétrer dans le boîtier 15 sensiblement parallèlement au dispositif 1 et à faible distance de celui-ci. Ainsi, comme illustré sur la figure 10, on prévoit un collimateur 33 intercalé entre la lentille 27 et la fenêtre 25, et agencé pour que la distance d2 entre le trajet des rayonnements UV pénétrant le boîtier 15 et la première face principale 3 de la plaque 2 du dispositif 1 de multiplication soit inférieure à 3 mm, de préférence de l'ordre de 1 mm. Le système de détection 14 permet la détection d'une petite flamme (celle fournie par une allumette par exemple), en plein jour et à une distance de quelques mètres.  Thus, the detection system 14 according to the embodiment of FIGS. 8 and 9 provides information on the precise position of the flame. Several of these detection systems 16 can be used in combination for the effective monitoring of fire starts, avoiding false alarms. An alarm will only be triggered if two or more detection systems detect a flame from the same point in space. Again, it will be appreciated that the flame detection system 14 may operate in the presence of air. For example, the housing 15 may contain a mixture of argon, ethylferrocene vapor (which is stable in air) and 10% air. It is therefore not necessary that the housing 15 has a perfect seal. In particular, for less than 1% of air, excellent efficiency is obtained. An imperfect seal may of course lead to the escape of ethylferrocene vapor, but this product is neither toxic to humans nor dangerous for the environment. In addition, the ethylferrocene evaporating slowly, there is always a vapor in the housing 15 even if it is not perfectly sealed. In the case of use in air, it is important that the photoelectric effect takes place near the first main face 3 of the plate 2 of the multiplication device 1, in order to avoid that the electrons created are trapped by oxygen molecules. As a result, the UV radiation must enter the housing 15 substantially parallel to the device 1 and at a short distance therefrom. Thus, as illustrated in FIG. 10, a collimator 33 interposed between the lens 27 and the window 25 is provided, and arranged so that the distance d2 between the path of the UV radiation penetrating the housing 15 and the first main face 3 of the plate 2 multiplication device 1 is less than 3 mm, preferably of the order of 1 mm. The detection system 14 allows the detection of a small flame (that provided by a match for example), in broad daylight and at a distance of a few meters.

Des mesures ont montré que le système de détection selon l'invention est environ 100 fois plus sensible que les systèmes connus, notamment le système R2868 commercialisé par Hamamatsu. II est rappelé que les UV n'atteignent pas directement la cathode (électrode 16), mais interagissent uniquement avec la vapeur d'éthylferrocène, 35 ce qui permet au système de détection d'être plus efficace que les systèmes connus et de fonctionner en plein jour.  Measurements have shown that the detection system according to the invention is approximately 100 times more sensitive than the known systems, in particular the R2868 system marketed by Hamamatsu. It is recalled that the UV does not directly reach the cathode (electrode 16), but only interact with the ethylferrocene vapor, which allows the detection system to be more efficient than the known systems and to operate in full day.

On se rapporte maintenant à la figure 11 qui illustre une autre application du système de détection selon l'invention, à savoir la détection dans l'air de gaz à faible potentiel d'ionisation comme par exemple certains alcools ou carburants (hydrocarbures).  Referring now to Figure 11 which illustrates another application of the detection system according to the invention, namely the detection in the air of low ionization potential gas such as certain alcohols or fuels (hydrocarbons).

On introduit l'air à analyser par une ouverture d'entrée 34 du boîtier 15, cet air pouvant ensuite être évacué par une ouverture de sortie 35. Si au moins un gaz à relativement faible potentiel d'ionisation (vapeurs de toluène, benzène etc.) est présent dans l'air introduit, il sera ionisé par les rayonnements d'une source 36. Comme dans le cas de la détection d'une flamme, le rayonnement de la source 36 doit pénétrer près de la première face principale 3 du dispositif 1 de multiplication (avec d2 de l'ordre de 1 mm). La source 36 peut être une lampe UV émettant des rayonnements de longueur d'onde supérieure à 110 nm. S'il y a présence de vapeurs hydrocarbures dans l'air, il y aura 15 photoinisation de ces vapeurs et création de photoélectrons qui seront amplifiés par le dispositif 1 de multiplication. Une autre possibilité est d'utiliser une source de rayons X : dans l'air il n'y aura pas de production de signal, mais si des gaz (ou air) contenant des éléments lourds sont présents, par exemple des molécules contenant du 20 cuivre, elles seront ionisées par les rayons X et il sera possible d'obtenir un signal. L'utilisation du système de détection 14 selon l'invention, qui peut fonctionner dans l'air avec un gain important, peut grandement accroître la sensibilité par rapport aux systèmes connus de détection de gaz à relativement 25 faible potentiel d'ionisation (PID - Photo lonization Detector). En effet, lessystèmes connus mesurent un courant dans la chambre d'ionisation, dont la limite de détection est de 10-15 A, si bien que le seuil de sensibilité de la détection de ces gaz est de l'ordre de 10 ppb (partie par milliard). Au contraire, le système de détection selon l'invention peut enregistrer chaque 30 photoélectron, ce qui rend le système plus sensible de plusieurs ordres de grandeur. On peut aussi libérer les électrons dans une vapeur contenue dans l'air en utilisant une source d'UV dont la longueur d'onde est ajustée pour qu'elle ait une grande section efficace pour les molécules de la vapeur que l'on 35 cherche à détecter. Dans ces conditions on peut avoir un gain de sensibilité considérable par rapport à la mesure du nombre d'électrons car on peut bénéficier de la multiplication dans l'air de chaque électron et l'avantage du comptage des électrons individuels pour l'élimination du bruit de fond. La figure 13 illustre un deuxième mode de réalisation du dispositif 1 de multiplication, dans lequel, sur chaque face principale 3, 4 de la plaque 2, on a une unique couche de revêtement 30 réalisée en un matériau présentant une résistivité comprise entre 10' et 1011 Q.m, et comportant des trous 31 disposés en correspondance des orifices 5 ménagés dans la plaque 2. Cette couche globale 30 de résistivité intermédiaire permet à elle seule d'obtenir l'effet recherché.  The air to be analyzed is introduced through an inlet opening 34 of the housing 15, which air can then be discharged through an outlet opening 35. If at least one gas with a relatively low ionization potential (toluene vapors, benzene, etc. .) is present in the introduced air, it will be ionized by the radiation of a source 36. As in the case of the detection of a flame, the radiation of the source 36 must penetrate near the first main face 3 of the multiplication device 1 (with d2 of the order of 1 mm). The source 36 may be a UV lamp emitting radiation of wavelength greater than 110 nm. If there is presence of hydrocarbon vapors in the air, there will be photoinization of these vapors and creation of photoelectrons which will be amplified by the multiplication device 1. Another possibility is to use an X-ray source: in the air there will be no signal production, but if gases (or air) containing heavy elements are present, for example molecules containing 20 copper, they will be ionized by X-rays and it will be possible to obtain a signal. The use of the detection system 14 according to the invention, which can operate in the air with a large gain, can greatly increase the sensitivity with respect to known gas detection systems with relatively low ionization potential (PID - Photo lonization Detector). Indeed, the known systems measure a current in the ionization chamber, whose detection limit is 10-15 A, so that the sensitivity threshold of the detection of these gases is of the order of 10 ppb (part per billion). On the contrary, the detection system according to the invention can record each photoelectron, which makes the system more sensitive by several orders of magnitude. Electrons can also be released into a vapor contained in the air by using a UV source whose wavelength is adjusted to have a large cross section effective for the molecules of the vapor being sought. to detect. Under these conditions we can have a considerable sensitivity gain compared to the measurement of the number of electrons because we can benefit from the multiplication in the air of each electron and the advantage of the counting of individual electrons for the elimination of noise background. FIG. 13 illustrates a second embodiment of the multiplication device 1, in which, on each main face 3, 4 of the plate 2, there is a single coating layer 30 made of a material having a resistivity of between 10 'and 1011 Qm, and having holes 31 arranged in correspondence of the orifices 5 formed in the plate 2. This overall layer 30 of intermediate resistivity alone allows to obtain the desired effect.

Plusieurs combinaisons sont possibles en ce qui concerne le revêtement des faces principales 3ä 4 de la plaque 2, la première face 3 comportant toujours soit la couche globale 30 soit au moins la première couche 9a. Certaines de ces combinaisons sont illustrées sur les figures 14 à 16 : -sur la figure 14, on a une première et une deuxième couches 9a, 12a sur la première faces principale 3, une couche globale 30 sur la deuxième face principale 4 ; - sur la figure 15, on a une couche globale 30 sur la première faces principale 3, une première et une deuxième couches 9b, 12b sur la deuxième face principale 4 ; - sur la figure 16, on a seulement une première couche 9a sur la première faces principale 3, et aucun revêtement sur la deuxième face principale 4. Dans ce cas, la génération d'un champ électrique dans les orifices 5 n'est possible qu'avec l'utilisation d'une électrode de collecte 17 placée à proximité de la deuxième face principale 4.  Several combinations are possible with respect to the coating of the main faces 3 to 4 of the plate 2, the first face 3 always comprising either the overall layer 30 or at least the first layer 9a. Some of these combinations are illustrated in FIGS. 14 to 16: FIG. 14 shows first and second layers 9a, 12a on the first main face 3, an overall layer 30 on the second main face 4; in FIG. 15, there is an overall layer 30 on the first main face 3, first and second layers 9b, 12b on the second main face 4; - In Figure 16, there is only a first layer 9a on the first main face 3, and no coating on the second main face 4. In this case, the generation of an electric field in the orifices 5 is only possible. with the use of a collection electrode 17 placed near the second main face 4.

Dans tous les cas, la couche 4 (anode) peut être métallique. Enfin, on se rapporte à la figure 17 qui illustre une variante de la figure 5, dans un cas où le dispositif de multiplication 1 situé le plus loin de la première électrode 16 comporte au moins une première couche de revêtement 9b sur sa deuxième face principale 4 (ou au moins une couche globale 30), pouvant être portée à un potentiel. L'électrode de collecte 17 est alors constituée par cette couche 9b ou 30, et il n'existe pas d'électrode de collecte distincte du dispositif 1 de multiplication. Ainsi, l'invention apporte une amélioration déterminante à la 35 technique antérieure, en fournissant un système de détection qui présente notamment les avantages suivants : - fonctionnement stable dans des mélanges de gaz rares et d'air ou même dans l'air seul, avec des gains importants supérieurs à 104, d'où : la possibilité d'utiliser le système de détection à l'air libre, sans boîtier ; la possibilité que l'étanchéité du boîtier ne soit pas parfaite, d'où un coût considérablement réduit ; l'application à la détection des particules a ; robustesse du dispositif de multiplication : - qui est plus rigide que les plaques à orifices de l'art antérieur car plus épais, et ce malgré la présence d'orifices de plus grand diamètre ; qui permet la protection contre les étincelles et les courants de décharge. La ou les couches de revêtement prévues sur la plaque permettent de protéger le dispositif de multiplication des électrons et l'électronique associée de la détérioration par des étincelles, que ce soit en fonctionnement dans l'air ou dans tout autre gaz ; simplicité structurelle et faible coût ; application à la détection de plusieurs types de rayonnements / 20 particules ou autres : a, UV, flammes, radon, rayons X, etc. II va de soi que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemples mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.  In all cases, the layer 4 (anode) may be metallic. Finally, reference is made to FIG. 17, which illustrates a variant of FIG. 5, in a case where the multiplication device 1 located furthest from the first electrode 16 comprises at least a first coating layer 9b on its second main face. 4 (or at least one overall layer 30), which can be brought to a potential. The collection electrode 17 is then constituted by this layer 9b or 30, and there is no separate collection electrode of the multiplication device 1. Thus, the invention provides a decisive improvement to the prior art, by providing a detection system which has the following advantages in particular: - stable operation in rare gas and air mixtures or even in air alone, with significant gains greater than 104, hence: the possibility of using the detection system in the open, without housing; the possibility that the waterproofness of the housing is not perfect, resulting in a considerably reduced cost; the application to the detection of particles a; robustness of the multiplication device: which is more rigid than the orifice plates of the prior art because it is thicker, despite the presence of orifices of larger diameter; which provides protection against sparks and discharge currents. The coating layer or layers provided on the plate make it possible to protect the electron multiplication device and the associated electronics from deterioration by sparks, whether operating in the air or in any other gas; structural simplicity and low cost; application to the detection of several types of radiation / particles or other: a, UV, flames, radon, X-rays, etc. It goes without saying that the invention is not limited to the embodiments described above as examples but that it encompasses all the variants.

Claims (31)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de multiplication des électrons pouvant fonctionner dans l'air, destiné à être utilisé dans un système de détection de rayonnements ionisants, comprenant une plaque (2) de matériau diélectrique comportant une première et une deuxième faces principales opposées (3, 4) et dans laquelle sont ménagés une pluralité d'orifices (5) traversants présentant chacun un axe (6) sensiblement perpendiculaire auxdites faces principales (3, 4) de la plaque, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, au moins sur la première face principale (3), un revêtement comprenant au moins une couche (9, 9a, 9b, 12, 12a, 12b, 30) et présentant des trous (10, 31) disposés en correspondance des orifices (5) ménagés dans la plaque (2), ledit revêtement possédant des caractéristiques de résistivité initiale suffisamment faibles pour permettre, en fonctionnement, la création d'un champ électrique d'amplitude importante dans les orifices (5) de la plaque (2) et en conséquence la multiplication d'électrons par avalanches, et suffisamment importantes pour sensiblement empêcher, en fonctionnement, la formation d'avalanches secondaires.  An electron multiplying device operable in air for use in an ionizing radiation detection system, comprising a plate (2) of dielectric material having first and second opposite major faces (3, 4) and in which are formed a plurality of orifices (5) each having an axis (6) substantially perpendicular to said main faces (3, 4) of the plate, characterized in that it further comprises, at least on the first main face (3), a coating comprising at least one layer (9, 9a, 9b, 12, 12a, 12b, 30) and having holes (10, 31) arranged in correspondence with the orifices (5) formed in the plate ( 2), said coating having characteristics of initial resistivity sufficiently low to allow, in operation, the creation of an electric field of large amplitude in the orifices (5) of the plate (2) and consequently e multiplication of electrons by avalanches, and sufficiently large to substantially prevent, in operation, the formation of secondary avalanches. 2. Dispositif de multiplication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, sur la première face principale (3), une couche globale (30) de revêtement réalisée en un matériau dont la résistivité est comprise entre 10' et 1011 Q.m, présentant des trous (31) disposés en correspondance des orifices (5) ménagés dans la plaque (2).  2. Multiplication device according to claim 1, characterized in that it comprises, on the first main face (3), an overall layer (30) of coating made of a material whose resistivity is between 10 'and 1011 Qm , having holes (31) arranged in correspondence of the orifices (5) formed in the plate (2). 3. Dispositif de multiplication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, sur la première face principale (3) : - une première couche (9, 9a, 9b) de revêtement, réalisée en un premier matériau dont la résistivité est comprise entre 105 et 108 Q.m, la première couche présentant des trous (10) disposés en correspondance des orifices (5) ménagés dans la plaque (2) ; et - une deuxième couche (12, 12a, 12b) de revêtement disposée sur la première couche (9, 9a, 9b), réalisée en un deuxième matériau différent du premier, dont la résistivité est comprise entre 108 et 1012 a.m et est au moins 10 fois plus importante que la résistivité du premier matériau, la deuxième couche présentant des trous (13) disposés en correspondance des orifices (5) ménagés dans la plaque (2).  3. Multiplication device according to claim 1, characterized in that it comprises, on the first main face (3): a first layer (9, 9a, 9b) of coating, made of a first material whose resistivity is between 105 and 108 μm, the first layer having holes (10) arranged in correspondence of the orifices (5) formed in the plate (2); and - a second coating layer (12, 12a, 12b) disposed on the first layer (9, 9a, 9b), made of a second material different from the first one, whose resistivity is between 108 and 1012 am and is at least 10 times greater than the resistivity of the first material, the second layer having holes (13) arranged in correspondence of the orifices (5) formed in the plate (2). 4. Dispositif de multiplication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la deuxième face principale (4) est dépourvue de revêtement.  4. Multiplication device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second main face (4) is devoid of coating. 5. Dispositif de multiplication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend, sur la deuxième face principale (4), une première couche (9, 9b) de revêtement, réalisée en un premier matériau dont la résistivité est comprise entre 105 et 108 am, la première couche présentant des trous (10) disposés en correspondance des orifices (5) ménagés dans la plaque (2).  5. Multiplication device according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises, on the second main face (4), a first layer (9, 9b) coating, made of a first material whose resistivity is between 105 and 108 am, the first layer having holes (10) arranged in correspondence of the orifices (5) formed in the plate (2). 6. Dispositif de multiplication selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, sur la deuxième face principale (4), une deuxième couche (12, 12b) de revêtement disposée sur la première couche (9, 9b), réalisée en un deuxième matériau différent du premier, dont la résistivité est comprise entre 108 et 1012 S2.m et est au moins 10 fois plus importante que la résistivité du premier matériau, la deuxième couche présentant des trous (13) disposés en correspondance des orifices (5) ménagés dans la plaque (2).  6. Multiplication device according to claim 5, characterized in that it further comprises, on the second main face (4), a second layer (12, 12b) of coating disposed on the first layer (9, 9b), made of a second material different from the first, whose resistivity is between 108 and 1012 S2.m and is at least 10 times greater than the resistivity of the first material, the second layer having holes (13) arranged in correspondence with the orifices (5) formed in the plate (2). 7. Dispositif de multiplication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend, sur la deuxième face principale (4), une couche globale (30) de revêtement réalisée en un matériau dont la résistivité est comprise entre 10' et 1011 û.m, présentant des trous (31) disposés en correspondance des orifices (5) ménagés dans la plaque (2).  7. Multiplication device according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises, on the second main face (4), an overall layer (30) of coating made of a material whose resistivity is between 10 'and 1011 .mu.m, having holes (31) arranged in correspondence of the orifices (5) formed in the plate (2). 8. Dispositif de multiplication selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la résistivité du premier matériau est comprise entre 106 et 10' S2.m et/ou en ce que la résistivité du deuxième matériau est comprise entre 108 et 1010 S2.m.  8. Multiplication device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the resistivity of the first material is between 106 and 10 'S2.m and / or in that the resistivity of the second material is between 108 and 1010 S2.m. 9. Dispositif de multiplication selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le premier matériau est de l'arséniure de gallium.  9. Multiplication device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the first material is gallium arsenide. 10. Dispositif de multiplication selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que le deuxième matériau est un matériau à conductivité électronique, tel que certains verres.  10. Multiplication device according to one of claims 3 to 9, characterized in that the second material is a material with electronic conductivity, such as some glasses. 11. Dispositif de multiplication selon l'une des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que la plaque (2) est réalisée en un matériau de type résine époxy ou verre.  11. Multiplication device according to one of claims 3 to 10, characterized in that the plate (2) is made of a material of the epoxy resin or glass type. 12. Dispositif de multiplication selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les orifices (5) ménagés dans la plaque (2) présentent une portion centrale (7) sensiblement cylindrique prolongée à chacune de ses deux extrémités axiales par une portion tronconique (8) de même axe (6) s'évasant en direction de la face principale (3, 4) de la plaque (2) dans laquelle elle débouche.  12. Multiplication device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the orifices (5) formed in the plate (2) have a central portion (7) substantially cylindrical extended at each of its two axial ends by a frustoconical portion (8) of the same axis (6) flaring towards the main face (3, 4) of the plate (2) in which it opens. 13. Dispositif de multiplication selon l'une des revendications 3 à 12, caractérisé en ce que les trous (10) de la première couche (9) sont centrés sur l'axe (6) des orifices (5) de la plaque (2) et présentent des dimensions supérieures à celles des orifices (5) de la plaque (2) au niveau de la ou des faces principales (3, 4) de ladite plaque, et en ce que les trous (13) de la deuxième couche (12) sont centrés sur l'axe (6) des orifices (5) de la plaque (2) et présentent des dimensions sensiblement égales à celles des orifices (5) de la plaque (2) au niveau de la ou des faces principales (3, 4) de ladite plaque, de sorte que la deuxième couche (12) est disposée directement contre la plaque (2) dans la zone périphérique (11) aux orifices (5).  13. Multiplication device according to one of claims 3 to 12, characterized in that the holes (10) of the first layer (9) are centered on the axis (6) of the orifices (5) of the plate (2). ) and have dimensions greater than those of the orifices (5) of the plate (2) at the principal face (s) (3, 4) of said plate, and in that the holes (13) of the second layer ( 12) are centered on the axis (6) of the orifices (5) of the plate (2) and have dimensions substantially equal to those of the orifices (5) of the plate (2) at the level of the main face or faces ( 3, 4) of said plate, so that the second layer (12) is disposed directly against the plate (2) in the peripheral zone (11) to the orifices (5). 14. Dispositif de multiplication selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il présente une épaisseur comprise entre 0,5 et 4 mm.  14. Multiplication device according to one of claims 1 to 13, characterized in that it has a thickness between 0.5 and 4 mm. 15. Dispositif de multiplication selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que les orifices (5) ménagés dans la plaque (2) présentent un diamètre moyen compris entre 0,3 et 1 mm.  15. Multiplication device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the orifices (5) formed in the plate (2) have a mean diameter of between 0.3 and 1 mm. 16. Dispositif de multiplication selon l'une des revendications 1 à 35 15, caractérisé en ce que les orifices (5) ménagés dans la plaque (2) sontdisposés sensiblement aux coins d'un quadrillage de côté compris entre 0,5 et 1,5 mm.  16. Multiplication device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the orifices (5) formed in the plate (2) are arranged substantially at the corners of a side grid between 0.5 and 1, 5 mm. 17. Dispositif de multiplication selon l'une des revendications 1 à 5 16, caractérisé en ce qu'il est sensiblement plan.  17. Multiplication device according to one of claims 1 to 5 16, characterized in that it is substantially plane. 18. Système de détection de rayonnements ionisants ou d'espèces ionisables comprenant : - une première électrode (16), dite de dérive, et une deuxième 10 électrode (17), dite de collecte, sensiblement parallèles, et entre lesquelles peut être généré un champ électrique (E) apte à entraîner vers l'électrode de collecte (17) les électrons (20) créés par lesdits rayonnements (19, 23), l'électrode de collecte (17) étant apte à fournir des données représentant le nombre d'électrons qui l'atteignent ; 15 - des moyens de traitement des données (18) fournies par l'électrode de collecte (17) ; caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif (1) de multiplication des électrons selon l'une des revendications 1 à 17, disposé sensiblement parallèlement aux électrodes (16, 17) de sorte que la plaque (2) 20 du ou des dispositifs (1) soit située entre les deux électrodes (16, 17) et que la première face (3) de ladite plaque (2) soit tournée vers la première électrode (16), le revêtement (30) û ou la couche de revêtement (9a) possédant la plus faible résistivité û disposée sur la première face principale (3) de la plaque (2) étant porté, en fonctionnement, à un potentiel (V2) compris entre les potentiels 25 (V,, V3, V4) auxquels sont portées, respectivement, l'électrode de dérive (16) et l'électrode de collecte (17), de manière à provoquer la multiplication des électrons par avalanche (21) dans les orifices (5) de la plaque (2).  18. A system for detecting ionizing radiation or ionizable species, comprising: a first electrode (16), called a drift electrode, and a second electrode (17), said to be substantially parallel, and between which can be generated a an electric field (E) capable of driving the electrons (20) created by said radiation (19, 23) toward the collection electrode (17), the collection electrode (17) being capable of supplying data representing the number of electrons that reach it; Data processing means (18) provided by the collection electrode (17); characterized in that it comprises at least one device (1) for multiplying electrons according to one of claims 1 to 17, disposed substantially parallel to the electrodes (16, 17) so that the plate (2) 20 of the devices (1) is located between the two electrodes (16, 17) and that the first face (3) of said plate (2) is facing the first electrode (16), the coating (30) - or the coating layer (9a) having the lowest resistivity û disposed on the first main face (3) of the plate (2) being carried, in operation, to a potential (V2) between the potentials (V ,, V3, V4) to which the drift electrode (16) and the collection electrode (17) are respectively carried in such a way as to cause the multiplication of the avalanche electrons (21) in the orifices (5) of the plate (2). 19. Système de détection selon la revendication 18, lorsqu'elle 30 dépend de l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'électrode de collecte (17) est constituée par la couche globale (30) de revêtement û ou la première couche de revêtement (9b) û disposée sur la deuxième face principale (4) de la plaque (2).  19. The detection system according to claim 18, when dependent on one of claims 5 to 7, characterized in that the collection electrode (17) is constituted by the overall coating layer (30) the first coating layer (9b) disposed on the second main face (4) of the plate (2). 20. Système de détection selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'électrode de collecte (17) est distincte du dispositif (1) de multiplication.  20. Detection system according to claim 18, characterized in that the collection electrode (17) is distinct from the multiplication device (1). 21. Système de détection selon la revendication 20, lorsqu'elle dépend de l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la couche globale (30) de revêtement û ou la première couche de revêtement (9b) û disposée sur la deuxième face principale (4) de la plaque (2) est portée, en fonctionnement, à un potentiel (V3) compris entre les potentiels (V2, V4) auxquels sont portées, respectivement, la couche globale (30) de revêtement û ou la première couche de revêtement (9a) û disposée sur la première face principale (3) de la plaque (2), et l'électrode de collecte (17).  21. Detection system according to claim 20, when dependent on one of claims 5 to 7, characterized in that the overall coating layer (30) or the first coating layer (9b) disposed on the second main face (4) of the plate (2) is carried, in operation, to a potential (V3) between the potentials (V2, V4) to which the overall coating layer (30) - or the first coating layer (9a) arranged on the first main face (3) of the plate (2), and the collecting electrode (17). 22. Système de détection selon l'une des revendications 18 à 21, caractérisé en ce qu'il comprend deux dispositifs (1) de multiplication des électrons sensiblement identiques, disposés sensiblement parallèlement aux électrodes (16, 17) de sorte que les plaques (2) soient situées entre les deux électrodes (16, 17), et que la première face principale (3) de chaque plaque (2) soit tournée vers la première électrode (16), les couches globales (30) de revêtement ou les premières couches (9, 9a, 9b) de revêtement successives étant portées, en fonctionnement, à des potentiels croissants lorsque l'on se rapproche de l'électrode de collecte (17).  22. Detection system according to one of claims 18 to 21, characterized in that it comprises two devices (1) for substantially identical electron multiplication, arranged substantially parallel to the electrodes (16, 17) so that the plates ( 2) are located between the two electrodes (16, 17), and that the first main face (3) of each plate (2) is facing the first electrode (16), the overall coating layers (30) or the first successive coating layers (9, 9a, 9b) being carried, in operation, to increasing potentials when approaching the collection electrode (17). 23. Système de détection selon l'une des revendications 18 à 21, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de multiplication des électrons du type comprenant d'une part une grille résistive formant une cathode et d'autre part une anode, la cathode et l'anode étant sensiblement planes, parallèles et maintenues distantes de moins de 500 pm à l'aide de micro-piliers.  23. Detection system according to one of claims 18 to 21, characterized in that it further comprises a device for multiplying electrons of the type comprising firstly a resistive gate forming a cathode and secondly an anode the cathode and the anode being substantially flat, parallel and kept at a distance of less than 500 μm by means of micro-pillars. 24. Système de détection selon l'une des revendications 18 à 23, caractérisé en ce que l'électrode de collecte (17) comporte des zones de collecte (29) localisées distinctes.  24. Detection system according to one of claims 18 to 23, characterized in that the collection electrode (17) has separate localized collection areas (29). 25. Système de détection selon l'une des revendications 18 à 24, caractérisé en ce que les électrodes (16, 17) et le ou les dispositifs (1) demultiplication des électrons sont disposés dans un boîtier (15) présentant une vitre (24) pour le passage des UV (23) du soleil constituant les rayonnements ionisants à détecter, la vitre (24) étant disposée en regard de l'électrode de dérive (16), comportant un matériau photosensible tel que l'iodure de césium, de sorte que les UV puissent créer des photoélectrons à partir de l'électrode de dérive (16).  25. Detection system according to one of claims 18 to 24, characterized in that the electrodes (16, 17) and the electron multiplication device (1) are arranged in a housing (15) having a window (24). ) for the passage of the UV (23) of the sun constituting the ionizing radiation to be detected, the pane (24) being disposed facing the drift electrode (16), comprising a photosensitive material such as cesium iodide, so that the UVs can create photoelectrons from the drift electrode (16). 26. Système de détection selon l'une des revendications 18 à 25, caractérisé en ce que les électrodes (16, 17) et le ou les dispositifs (1) de multiplication des électrons sont disposés dans un boîtier (15) présentant une zone de passage (25) pour l'entrée des rayonnements ionisants et contenant un gaz à faible potentiel d'ionisation, tel qu'une vapeur d'éthylferrocène.  26. Detection system according to one of claims 18 to 25, characterized in that the electrodes (16, 17) and the electron multiplication device (1) are arranged in a housing (15) having a zone of passage (25) for the entry of ionizing radiation and containing a gas with a low ionization potential, such as an ethylferrocene vapor. 27. Système de détection selon la revendication 26, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une lentille (27) placée sur le trajet des rayonnements ionisants vers l'intérieur du boîtier (15), l'axe (32) de la lentille (27) étant sensiblement parallèle au ou à chaque dispositif (1) de multiplication des électrons et situé à une distance (d2) du dispositif (1) de multiplication des électrons le plus proche de l'électrode de dérive (16) inférieure à 3 mm.  27. Detection system according to claim 26, characterized in that it further comprises a lens (27) placed in the path of the ionizing radiation towards the inside of the housing (15), the axis (32) of the lens (27) being substantially parallel to the or each electron multiplying device (1) and located at a distance (d2) from the nearest electron multiplication device (1) to the drift electrode (16) less than 3 mm. 28. Système de détection selon les revendications 24 et 26, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une lentille (27) placée sur le trajet des rayonnements ionisants vers l'intérieur du boîtier (15) et en ce que les zones de collecte localisées sont des bandes (29) disposées en éventail et convergeant vers le centre de la lentille (27), chaque bande étant connectée à un dispositif de lecture distinct.  28. Detection system according to claims 24 and 26, characterized in that it further comprises a lens (27) placed in the path of the ionizing radiation towards the interior of the housing (15) and in that the collection zones localized are bands (29) arranged in a fan and converging towards the center of the lens (27), each band being connected to a separate reading device. 29. Système de détection selon l'une des revendications 18 à 24, caractérisé en ce que les électrodes (16, 17) et le ou les dispositifs (1) de multiplication des électrons sont placés dans un boîtier (15) présentant une zone de passage (25) pour l'entrée de rayons UV ou X émis par une source (36) agencée pour que lesdits rayons pénètrent dans le boîtier (15) sensiblement parallèlement au ou à chaque dispositif (1) de multiplication des électrons et à une distance (d2) du dispositif (1) de multiplication des électrons le plus proche de l'électrode de dérive (16) inférieure à 3 mm, et en ce que le boîtier (15) présente une ouverture d'entrée (34) pour un gaz à analyser.  29. Detection system according to one of claims 18 to 24, characterized in that the electrodes (16, 17) and the electron multiplication device (1) are placed in a housing (15) having a zone of passage (25) for the input of UV or X rays emitted by a source (36) arranged so that said rays penetrate into the housing (15) substantially parallel to the or each electron multiplication device (1) and at a distance (d2) of the electron-multiplying device (1) closest to the drift electrode (16) less than 3 mm, and in that the housing (15) has an inlet opening (34) for a gas to analyze. 30. Utilisation d'un système de détection selon l'une des revendications 26 à 28 pour la détection d'une flamme.  30. Use of a detection system according to one of claims 26 to 28 for the detection of a flame. 31. Utilisation d'un système de détection selon la revendication 29 pour la détection de la présence dans l'air de gaz à faible potentiel d'ionisation, tels que certains alcools ou hydrocarbures, le toluène, le benzène.  31. Use of a detection system according to claim 29 for the detection of the presence in the air of gas with low ionization potential, such as certain alcohols or hydrocarbons, toluene, benzene.
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