FR3076948A1 - Detecteur de photons x dans la gamme d'energie 1 a 5 kev - Google Patents

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Lyas Ismail
Loic Journel
Marc Simon
Francis Penent
Regis Vacheresse
Dominique Vernhet
Christophe Prigent
Emily Lamour
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Sorbonne Universite
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Sorbonne Universite
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Abstract

La présente invention concerne un détecteur de photons sensible en temps et en position comprenant une photocathode (10) et au moins une galette de microcanaux (20) placée en aval de la photocathode (10), caractérisé en ce que la photocathode (10) comprend une structure multicouche comprenant un substrat support (12) et deux couches actives (14, 16) conçues pour convertir les photons incidents reçus en électrons et recevoir une tension de polarisation par rapport à la galette de microcanaux (20) permettant d'accélérer et confiner les électrons et que le détecteur comprend un capteur (30) en aval de la galette de microcanaux (20) et adapté pour délivrer un signal identifiant l'instant de réception d'un électron provenant de la galette de microcanaux (20) et le lieu de réception de l'électron sur la surface du capteur (30).

Description

La présente invention concerne le domaine des détecteurs de photons.
On connaît déjà de nombreux dispositifs destinés à la détection et à la mesure de photons.
On trouvera un exemple de dispositif connu de détecteur de photons dans le domaine ultraviolet dans le document « Etude des propriétés d'un détecteur à galettes de microcanaux équipé d'une photocathode à iodure de césium » P. Montard et al, Revue Phys. Appl. 19 (1984) 409-413.
Ce document décrit un détecteur comprenant une photocathode à persiennes de nickel recouvertes d'un dépôt d'iodure de césium, placée en amont de deux galettes de microcanaux.
La présente invention a maintenant pour but de proposer un nouveau détecteur, très rapide, sensible en temps et en position pour les photons X dans la gamme d’énergie 1 à 5 keV.
Le détecteur conforme à la présente invention a notamment pour objectif d'être intégré dans un spectromètre dans le domaine X de haute résolution et de très haute efficacité, pour permettre de détecter les photons X tendres (dans la gamme d'énergie de 1 à 5 keV) résolus en énergie, en coïncidence avec d’autres particules, telles que des électrons ou des ions.
De façon connue en soi on entend par « détection en coïncidence » le fait de détecter, simultanément ou dans une plage de temps très étroite, plusieurs rayonnements ou particules sur des détecteurs respectifs. Cette technique connue en soi permet de reconstituer la répartition de l'émetteur.
Cette détection en coïncidence, de photons et d'autres particules, permet d’explorer de nouveaux horizons dans le domaine de l’interaction de la matière avec un rayonnement X tendre.
Aucune des solutions jusqu'ici proposées pour détecter les photons X ne remplit le cahier des charges de rapidité et sensibilité à la fois en temps et en position pour les photons X dans la gamme d’énergie 1 à 5 keV.
En particulier aucune des solutions jusqu'ici proposées, ne permet de mesurer la position et le temps d’arrivée des photons avec une haute résolution, un temps de réponse inférieur à 1ns et une grande surface de détection.
Dans ce contexte la présente invention propose un détecteur de photons comprenant une photocathode adaptée pour être exposée à un flux incident à analyser et convertir le flux incident de photons en électrons et au moins une galette de microcanaux placée en aval de la photocathode et adaptée pour amplifier le flux d'électrons reçus, caractérisé en ce que la photocathode comprend une structure multicouche comprenant un substrat support et deux couches actives conçues pour convertir les photons incidents reçus en électrons et recevoir une tension de polarisation par rapport à la galette de microcanaux permettant d'accélérer et confiner les électrons et que le détecteur comprend un capteur en aval de la galette de microcanaux et adapté pour délivrer un signal identifiant l'instant de réception d'un électron provenant de la galette de microcanaux et le lieu de réception de l'électron sur la surface du capteur.
Alors que l'on pouvait craindre que la présence de la photocathode en amont de la galette de microcanaux perturberait la disposition spatiale des particules et par conséquent la fiabilité de la détection spatiale, les inventeurs ont démontré que la photocathode conforme à la présente invention ne dégrade pas la détection spatiale pour les photons X tendres dans la gamme d'énergie de 1 à 5 keV.
La présente invention concerne également la photocathode précitée en tant que telle.
La présente invention concerne par ailleurs un procédé de détection de photons à l'aide d'une photocathode adaptée pour être exposée à un flux incident à analyser et au moins une galette de microcanaux placée en aval de la photocathode et adaptée pour amplifier le flux d'électrons reçus, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes :
. de conversion des photons reçus en électrons à l'aide d'une photocathode formée d'une structure multicouche comprenant un substrat support et deux couches actives conçues pour convertir les photons incidents reçus en électrons et recevoir une tension de polarisation par rapport à la galette de microcanaux permettant d'accélérer et confiner les électrons et . d'identification, à l'aide d'un capteur placé en aval de la galette de microcanaux, de l'instant de réception d'un électron provenant de la galette de microcanaux et le lieu de réception de l'électron sur la surface du capteur.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :
- la figure 1 représente une vue schématique de la structure générale du détecteur conforme à la présente invention,
- la figure 2 représente schématiquement une galette de microcanaux et un canal élémentaire d'une telle galette,
- la figure 3 représente le schéma électrique général du détecteur conforme à la présente invention et
- la figure 4 représente une courbe représentant l'efficacité du détecteur conforme à la présente invention en fonction de l'énergie des photons incidents et une courbe représentant la transmission de photons à travers une couche d'or de 30nm d'épaisseur correspondant à l'une des couches de la photocathode.
Comme indiqué précédemment, comme illustré sur la figure 1 annexée, le détecteur conforme à la présente invention comprend en combinaison une photocathode 10, au moins une galette de microcanaux 20 et un capteur 30.
La photocathode 10 est adaptée pour être exposée à un flux incident à analyser et convertir le flux incident de photons en électrons.
Les inventeurs ont en effet démontré que les galettes de microcanaux ont une efficacité limitée, de l'ordre de 1 à 2 %, pour les photons X de 1 à 5 keV, ce qui ne permet pas de les utiliser directement pour la mesure des photons X en coïncidence avec d'autres particules.
L'adjonction d'un nouveau type de photocathode 10 selon l'invention, devant les galettes de microcanaux 20, permet de convertir les photons X en électrons avec un bon rendement, puis de détecter les électrons avec une grande efficacité par les galettes de microcanaux 20.
La photocathode 10 conforme à la présente invention est une photocathode multicouche conçue pour satisfaire à trois contraintes : i) une haute efficacité de conversion, ii) ne pas détériorer la résolution spatiale des galettes de microcanaux 20 et iii) ne pas détériorer la résolution temporelle des galettes de microcanaux 20.
Selon l'invention, la photocathode est composée de trois couches : une couche de polymère 12, une couche d’or 14 et une couche 16 d'iodure de césium.
La couche d’or 14 et la couche 16 d'iodure de césium sont des couches actives conçues pour convertir en électrons les photons incidents reçus. Ces couches 14 et 16 sont par ailleurs adaptées pour recevoir une tension de polarisation par rapport aux galettes de microcanaux 20 permettant d'accélérer et confiner les électrons.
La couche 12 de polymère a pour fonction de servir de substrat support pour les deux couches actives suivantes 14 et 16.
Cette couche 12 est conçue pour avoir un très faible coefficient d’absorption pour les photons X et être la plus fine possible, tout en restant manipulable mécaniquement, afin de minimiser la perte de photons à travers cette couche.
Selon l'invention, la couche de polymère 12 ayant une fonction de substrat support est formée de polycarbonate.
Le polycarbonate -[CO-O-pPh-C(CH3)2-pPh-O]n constitué de C, H, O dont le seuil le plus haut est le O K à 533 eV, presque transparent aux photons X de 1 à 5 keV, satisfait au cahier des charges précité.
Dans le cadre de l'invention, la couche de polymère 12 a une épaisseur de l'ordre de 1 pm. On entend par « de l'ordre de » que la couche de polymère 12 a typiquement une épaisseur de 1 pm, mais que cette épaisseur peut cependant varier dans une plage de 10%, soit entre 0,9 pm et 1,1 pm.
Les propriétés mécaniques du polycarbonate permettent en effet son utilisation avec une épaisseur de seulement lpm.
Dans le cadre de la présente invention, la couche d'or 14 a typiquement une épaisseur de l'ordre de 20 nm. On entend par « de l'ordre de » que la couche d'or 14 a typiquement une épaisseur de 20 nm, mais que cette épaisseur peut cependant varier dans une plage de 50%, soit entre 10 nm et 30 nm, préférentiellement entre 15 nm et 25 nm.
Cette couche d'or 14 présente plusieurs avantages :
i) elle est formée d'un matériau à haut rendement pour les photons X.
ii) Elle permet d’appliquer une tension uniforme entre la photocathode 10 et la face avant des galettes de microcanaux 20 placées en aval. Cette tension appliquée à la couche d'or 14 de la photocathode 10 est réglée pour accélérer les électrons produits jusqu'à l'énergie (500 eV) correspondant à la valeur maximale de l'efficacité des galettes de microcanaux 20 pour la détection d'électrons.
iii) D'autre part, cette tension appliquée à la couche d'or 14 de la photocathode 10 accroît l'efficacité des galettes de microcanaux 20 du fait que les électrons secondaires susceptibles d'être créés dans la zone inter-canaux, sur la face avant des galettes de microcanaux 20, sont repoussés par le champ électrique pour entrer dans un des canaux des galettes de microcanaux 20, et sont ensuite amplifiés et détectés.
iv) La tension uniforme appliquée à la couche d'or 14 de la photocathode 10 contribue à guider les électrons secondaires et à maintenir une bonne résolution spatiale. Ceci est très important pour la performance du détecteur.
Le choix de l'épaisseur de la couche d'or 14 est un compromis entre plusieurs contraintes, en particulier l'efficacité et l'uniformité du champ électrique.
Par ailleurs le dépôt de la couche d'or 14 combiné avec la couche d'iodure de césium 16 permet d'obtenir des couches minces de meilleure qualité de surface et de stabilité. Ceci est aussi un facteur important pour maintenir une bonne résolution spatiale.
La couche 16 de Csl (iodure de césium) a une efficacité très importante pour la conversion de photons. La couche 16 de Csl (iodure de césium) a en effet une efficacité pour la conversion de photons 20 fois plus importante que la couche d'or 14.
L'épaisseur optimale de la couche 16 d'iodure de césium dépend de l'énergie des photons incidents. Un compromis de 80 nm et de 100 nm a été choisi par les inventeurs pour les photons de 2 et 3 keV respectivement.
Selon l'invention la couche 16 de Csl (iodure de césium) a ainsi une épaisseur de l'ordre de 80 nm. On entend par « de l'ordre de » que la couche d'iodure de césium a typiquement une épaisseur de 80 nm, mais que cette épaisseur peut cependant varier dans une plage de 50%, soit entre 40 nm et 120 nm, préférentiellement entre 60 nm et 100 nm.
La composition de la photocathode 10, l’ordre des couches de polymère 12, or 14 et iodure de césium 16 et les épaisseurs de ces trois couches jouent un rôle décisif.
Dans le cadre de l'invention, la couche 12 de polymère, la couche 14 d'or et la couche 16 d'iodure de césium sont déposées dans l'ordre ainsi présenté, c'est-à-dire que la couche 12 de polymère est la couche exposée au flux incident à détecter, la couche 14 d'or est une couche intermédiaire dans l'épaisseur de la photocathode 10 et la couche 16 d'iodure de césium est une couche externe qui recouvre la couche 14 d'or et est dirigée vers les canaux de microcanaux 20.
Les inventeurs ont testé une deuxième configuration de photocathode 10 dans laquelle la couche 14 de l’or et la couche 16 de l'iodure de césium (Csl) ont été interchangées. Cette configuration augmente la durée de vie de la photocathode 10 mais au détriment de son efficacité. Dans ce cas, la couche 14 d’or qui devient externe protège la couche 16 de Csl très hydrophile qui devient intermédiaire, ce qui prolonge la durée de vie de la photocathode 10.
Les diamètres des couches 12, 14 et 16 sont de préférence égaux entre eux. Ils dépendent du diamètre des galettes de microcanaux 20 utilisées et sont de préférence égaux au diamètre des galettes de microcanaux 20.
Les diamètres des couches 12, 14 et 16 sont typiquement compris entre 20 et 120 mm.
Selon l'invention, il est prévu de préférence au moins deux galettes de microcanaux 20, et de préférence précisément deux galettes de microcanaux 22, 24, placées en aval de la photocathode 10. Ces galettes de microcanaux 22, 24 sont adaptées pour amplifier le flux d'électrons reçus en provenance de la photocathode 10.
Les galettes de microcanaux 20 sont connues en soi.
Leur structure est schématisée sur la figure 2.
Chaque galette 22, 24 est formée d’une matrice de canaux élémentaires (d’un diamètre de l’ordre de f=10 pm) inclinés par rapport à la normale aux surfaces principales de la galette. La surface interne de ces canaux est couverte d’une couche à haute résistivité et surtout à haut coefficient d’émission électronique secondaire. Lorsque l’on applique une différence de potentiel entre les deux faces des galettes 22, 24, chaque canal devient un amplificateur élémentaire.
L’arrivée d’une particule sur la surface sensible de la galette 22 ou 24 provoque la génération dans un des canaux de quelques électrons par émission secondaire. Ces électrons sont à leur tour accélérés par la différence de potentiel appliquée et frappent la surface du canal pour générer de nouveaux électrons, qui eux-mêmes, une fois accélérés, généreront des électrons et ainsi de suite. Ceci produit à la sortie du canal une gerbe d’environ 105 électrons par particule incidente.
En assemblant deux ou trois galettes en cascade on peut obtenir des gains globaux de l’ordre de 107 à 108 respectivement.
Les inventeurs ont opéré des tests très satisfaisants en utilisant deux galettes de microcanaux 22, 24 standard du type « image quality,
L/D 60 :1 » possédant une épaisseur de 1,5mm, un diamètre individuel de canal de 25 pm, et un angle d'inclinaison de 8°.
Cependant l'invention n'est pas limitée à l'utilisation de ce type particulier de galette à microcanaux. Tout type approprié de galette à microcanaux 20 peut convenir dans le cadre de la présente invention.
Le détecteur conforme à l'invention comprend en outre un capteur 30 destiné à déterminer les positions et temps d'arrivée des électrons, représentatif respectivement de la position des photons incidents sur la couche d'entrée de la photocathode 10 et de l'instant d'arrivée de ces photos incidents sur la couche d'entrée de la photocathode 10.
Le capteur 30 est placé en aval des galettes 22, 24 de microcanaux et adapté pour délivrer un signal identifiant l'instant de réception d'un électron provenant des galettes de microcanaux et le lieu de réception de chaque électron sur la surface d'entrée du capteur.
Plusieurs techniques connues en soi de détermination des positions et des temps d’arrivée des particules provenant des galettes de microcanaux 20 peuvent être utilisées dans le cadre de la présente invention.
Certaines utilisent une anode résistive (voir par exemple M. Lampton and C. Carlson, Rev. Sci. Instrum., 50, 1093 (1979) [40] ; G. Chauvet, A. Brenac and R. Baptist, Rev. Sci. Instrum., 58, 197 (1987)).
D’autres utilisent des anodes discrètes (M. Lavollée, Rev. Sci. Instrum., 70, 2968 (1999)).
D'autres encore utilisent des systèmes hybrides avec des caméras CCD (Ismail et al. Rev. Sci. Instrum. 76, 043304 (2005)).
Dans le détecteur conforme à l'invention, on a réalisé des tests en utilisant de préférence un système constitué, comme illustré schématiquement sur la figure 1, de deux lignes 32, 34 de transmission (lignes à retard) croisées perpendiculairement. Chaque ligne 32, 34, formée d'un fil respectif conducteur bobiné autour d’une plaque 36 servant de support, définit une des directions du plan de détection (x ou y)·
La position d'un électron incident reçu en provenance des galettes de microcanaux 20 et représentatif de la position d'un photon sur la face d'entrée de la photocathode 10, est déterminée par la mesure de la différence de temps d’arrivée des signaux aux deux extrémités de chaque ligne 32, 34.
Une résolution spatiale de 100 pm et une résolution temporelle inférieure à 100 ps sont reconnues pour ce type de capteur (O. Jagutzki, J.S Lapington, L.B.C Worth, U. Spillmann,V. Mergel, H. SchmidtBocking, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. A 477 (2002) 256261).
Les inventeurs ont par ailleurs déterminé que la distance d entre la photocathode 10 et les galettes de microcanaux 20 joue un rôle très important sur la résolution spatiale du détecteur.
Une série de mesures effectuée par les inventeurs pour différentes valeurs de cette distance d, a en effet démontré que la résolution spatiale est fortement dépendante de cette distance d et que la résolution est meilleure lorsque cette distance d est comprise entre 1 et 3 mm.
On va maintenant décrire le schéma électrique d'ensemble du détecteur conforme à la présente invention, en regard de la figure 3.
Trois configurations électriques peuvent être utilisées dans le cadre de l'invention : l'une avec une photocathode 10 polarisée positivement, l'autre avec une photocathode 10 polarisée négativement (toujours par rapport à la chambre d’analyse qui est connectée à la masse) et la troisième avec une photocathode 10 connectée à la masse. Cela peut être utile en fonction de l’environnement de détection : détection de photons avec ions ou avec électrons. Par exemple, pour repousser les particules chargées dans un cas, ne pas perturber leurs trajectoires dans un autre cas.
La figure 3 illustre un exemple du schéma électrique utilisé dans le cas de la configuration à polarisation négative.
On retrouve sur la figure 3, la photocathode 10 et les deux galettes à microcanaux 22, 24. Un pont diviseur de tension formé de 4 résistances en série, R40 (typiquement de l'ordre de l/5ème de l'impédance totale du pont diviseur, par exemple de 500kQ), R41(typiquement de l'ordre de 4/10ème de l'impédance totale du pont diviseur, par exemple de 1ΜΩ), R42 (typiquement de l'ordre de 0,4/10ème de l'impédance totale du pont diviseur, par exemple de 100ΚΩ), et R43 (typiquement de l'ordre de 4/10ème de l'impédance totale du pont diviseur, par exemple de 1ΜΩ), est connecté entre la sortie 44 d'un générateur haute tension et la masse. Un condensateur C45, par exemple de 470 pF, est placé entre la sortie haute tension 44 et la masse. La photocathode 10 est polarisée en étant reliée à la sortie 44 par une résistance R46, par exemple de 400ΚΩ. Les deux faces de la première galette à microcanaux 22 sont polarisées à des tensions de même polarité que la photocathode mais de valeurs respectivement plus faibles, par des résistances R47, R48, par exemple de 400ΚΩ. La différence de potentiel entre les deux faces de la première galette à microcanaux 22 est typiquement de l'ordre de 40% de la haute tension disponible sur la borne 44. De même les deux faces de la deuxième galette à microcanaux 24 sont polarisées à des tensions de même polarité que la photocathode et que la première galette à microcanaux 22, mais de valeurs respectivement plus faibles, par des résistances R49, R50, par exemple de 400ΚΩ. La différence de potentiel entre les deux faces de la deuxième galette à microcanaux 24 est également typiquement de l'ordre de 40% de la haute tension disponible sur la borne 44. Un signal de détection temporelle est par ailleurs prélevé au niveau du point milieu d'un pont comprenant un condensateur C51 et une résistance série R52 connecté entre la face de sortie de la deuxième galette à microcanaux 24 et la masse.
Une série d’expériences a été réalisée afin de caractériser le détecteur conforme à l'invention.
L’efficacité du détecteur a été mesurée en utilisant un détecteur SDD (Détecteur Silicon Drift) calibré en efficacité. Un canon à électrons bombardant une cible, les photons X produits ont été détectés symétriquement et en même temps par les deux détecteurs. L’efficacité du détecteur conforme à l'invention est obtenue directement de l'efficacité du SDD et des rapports des taux de comptage et des angles solides des deux détecteurs.
La figure 4 montre la courbe d'efficacité mesurée dans la gamme de 1 à 4 keV et la transmission de photons à travers une couche d'or de 30 nm d'épaisseur.
Cette mesure validant l'efficacité du détecteur conforme à l'invention a été aussi validée par une deuxième méthode, en mesurant l’efficacité globale d’un spectromètre von Hamos équipé d'un cristal HAPG pour la raie Kalpha du potassium (~3300eV).
La résolution spatiale du détecteur conforme à l'invention a été mesurée en plaçant une grille en cuivre (des fils de largeur 115pm, espacés de 140 pm) directement devant la photocathode 10. La projection de l’image selon un des axes a été ajustée par une somme de gaussiennes et le résultat donne une résolution spatiale de 100 pm. Ce qui est la même valeur que celle obtenue avec les détecteurs conforme à l'invention à base de galettes à microcanaux 22, 24 précédées d'une photocathode 10. Cela démontre que l’utilisation de la photocathode 10 n’introduit pas de dégradation significative sur la résolution spatiale.
La photocathode 10 ne détériore donc ni la résolution spatiale ni la résolution temporelle comme demandé dans le cahier des charges si la photocathode 10 est placée à une distance satisfaisante des galettes à microcanaux 20 situées en aval.
Une résolution spatiale de 100 pm a été mesurée.
D’un autre côté, les signaux temps issus des galettes à microcanaux 22, 24 avec une photocathode 10 amont, sont identiques à ceux obtenus sans la photocathode 10. La résolution temporelle reste donc égale à la résolution temporelle des galettes à microcanaux 22, 24, c’est à dire 100 ps.
Le détecteur conforme à la présente invention composé de la combinaison d'une photocathode 10, des galettes à microcanaux 22, 24 et du capteur 30 présente une solution unique pour la mesure rapide des photons X dans une gamme d’énergie très peu explorée à présent mais qui connaît une activité en pleine croissance surtout autour des grands instruments mettant en œuvre des spectromètres, synchrotrons et les sources HHG (High Harmonie Génération).
Avec sa capacité à mesurer la position et le temps d'arrivée des photons X à la fois avec une bonne résolution spatiale (100 pm) et une 5 bonne résolution temporelle (lOOps), ainsi que sa bonne efficacité (20 à 30%) et grande surface de détection, le détecteur conforme à l'invention constitue un instrument de mesure unique pour la détection des photons X, dans ladite gamme d'énergie de 1 à 5 keV, en coïncidence avec d'autre type de particules.
Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS
    1. Détecteur de photons comprenant une photocathode (10) adaptée pour être exposée à un flux incident à analyser et convertir le flux incident de photons en électrons et au moins une galette de microcanaux (20) placée en aval de la photocathode (10) et adaptée pour amplifier le flux d'électrons reçus, caractérisé en ce que la photocathode (10) comprend une structure multicouche comprenant un substrat support (12) et deux couches actives (14, 16) conçues pour convertir les photons incidents reçus en électrons et recevoir une tension de polarisation par rapport à la galette de microcanaux (20) permettant d'accélérer et confiner les électrons et que le détecteur comprend un capteur (30) en aval de la galette de microcanaux (20) et adapté pour délivrer un signal identifiant l'instant de réception d'un électron provenant de la galette de microcanaux (20) et le lieu de réception de l'électron sur la surface du capteur (30).
  2. 2. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance (d) entre la photocathode (10) et les galettes de microcanaux (20) est comprise entre 1 et 3 mm.
  3. 3. Détecteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la photocathode (10) est composée de trois couches : une couche de polymère (12) formant substrat support, une couche active d’or (14) et une couche active (16) d'iodure de césium.
  4. 4. Détecteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la photocathode (10) comprend une couche de polymère (12) ayant une fonction de substrat support formée de polycarbonate.
  5. 5. Détecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couche de polymère (12) a une épaisseur de l'ordre de 1 pm,
  6. 6. Détecteur selon l'une des revendications 1 à 5 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que la couche d'or (14) a une épaisseur de l'ordre de 20 nm.
  7. 7. Détecteur selon l'une des revendications 1 à 6 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que la couche (16) d'iodure de césium a une épaisseur de l'ordre de 80 nm.
  8. 8. Détecteur selon l'une des revendications 1 à 7 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que la couche (12) de polymère est la couche exposée au flux incident à détecter, la couche (14) d'or est une couche intermédiaire dans l'épaisseur de la photocathode (10) et la couche d'iodure de césium (16) est une couche externe qui recouvre la couche (14) d'or et est dirigée vers les galettes de microcanaux (20).
  9. 9. Détecteur selon l'une des revendications 1 à 7 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que la couche (12) de polymère est la couche exposée au flux incident à détecter, la couche d'iodure de césium (16) est une couche intermédiaire dans l'épaisseur de la photocathode (10) et la couche (14) d'or est une couche externe qui recouvre la couche d'iodure de césium (16) et est dirigée vers les galettes de microcanaux (20).
  10. 10. Détecteur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les diamètres des couches (12, 14, 16) de la photocathode (10) sont égaux au diamètre des galettes de microcanaux (20).
  11. 11. Détecteur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux galettes de microcanaux (20).
  12. 12. Détecteur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le capteur (30) est choisi dans le groupe comprenant des capteurs à base d'anode résistive, d'anode discrète, de systèmes hybrides intégrant des caméras CCD ou de systèmes comprenant deux lignes (32, 34) de transmission croisées perpendiculairement, chacune formée d'un fil respectif conducteur bobiné autour d'une plaque métallique (36) servant de support pour définir deux directions d'un plan de détection (x, y) associées à des moyens de mesure de la différence de temps d’arrivée des signaux aux deux extrémités de chaque ligne (32, 34).
  13. 13. Photocathode pour la mise en œuvre d'un détecteur de photons conforme à l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle comprend une structure multicouche comprenant un substrat support (12) en polymère et deux couches actives (14, 16) conçues pour convertir des photons incidents reçus en électrons : une couche active d’or (14), et une couche active (16) d'iodure de césium.
  14. 14. Procédé de détection de photons à l'aide d'une photocathode (10) adaptée pour être exposée à un flux incident à analyser et au moins une galette de microcanaux (20) placée en aval de la photocathode (10) et adaptée pour amplifier le flux d'électrons reçus, notamment à l'aide d'un détecteur conforme à l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes :
    . de conversion des photons reçus en électrons à l'aide d'une photocathode (10) formée d'une structure multicouche comprenant un substrat support (12) et deux couches actives (14, 16) conçues pour convertir les photons incidents reçus en électrons et recevoir une tension de polarisation par rapport à la galette de microcanaux (20) permettant d'accélérer et confiner les électrons et . d'identification, à l'aide d'un capteur (30) placé en aval de la galette de microcanaux (20), de l'instant de réception d'un électron provenant de la galette de microcanaux (20) et le lieu de réception de l'électron sur la surface du capteur (30).
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