FR3116618A1

FR3116618A1 - Détecteur de rayons X

Info

Publication number: FR3116618A1
Application number: FR2011963A
Authority: FR
Inventors: Gilles Gasiot; Severin Trochut; Olivier Le Neel; Victor Malherbe
Original assignee: STMicroelectronics SA; STMicroelectronics Crolles 2 SAS
Current assignee: STMicroelectronics Crolles 2 SAS; STMicroelectronics France SAS
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2020-11-20
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2040-11-20
Also published as: US11730433B2; FR3116618B1; US20220160314A1

Abstract

Détecteur de rayons X La présente description concerne un détecteur de rayons X (20) comprenant : - un premier circuit électronique (22) comprenant un premier transistor bipolaire de type NPN (23) ; et - un deuxième circuit (26) configuré pour comparer une tension (SG) du circuit électronique à une valeur de référence (Sref) sensiblement égale à la valeur de ladite tension (SG) lorsque le premier circuit (22) a reçu une quantité seuil de rayons X. Figure pour l'abrégé : Fig. 2

Description

Détecteur de rayons X

La présente description concerne de façon générale les dispositifs électroniques et plus précisément les dispositifs comprenant un circuit de détection de rayons X.

Les rayons X sont une forme de rayonnement électromagnétique à haute fréquence constitué de photons dont l'énergie varie d'une centaine d'eV (électron-volt), à plusieurs MeV.

Les rayons X peuvent avoir un impact négatif sur le fonctionnement des dispositifs électroniques. Pour cette raison, il est souvent déconseillé par les fabricants de dispositifs électroniques de soumettre les dispositifs, par exemple des téléphones portables, à des fortes quantités de rayons X. La garantie de ces dispositifs électroniques ne comprend généralement pas les dégâts causés par les rayons X. Il existe un besoin de détecter l'application de rayons X à un dispositif.

Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des détecteurs de rayons X connus.

Un mode de réalisation prévoit un détecteur de rayons X comprenant : un premier circuit électronique comprenant un premier transistor bipolaire de type NPN ; et un deuxième circuit configuré pour comparer une tension du circuit électronique à une valeur de référence sensiblement égale à la valeur de ladite tension lorsque le premier circuit a reçu une quantité seuil de rayons X.

Un autre mode de réalisation prévoit un procédé de détection de rayons X comprenant la comparaison d'une tension d'un premier circuit électronique comprenant un premier transistor bipolaire de type NPN à une valeur de référence sensiblement égale à la valeur de ladite tension lorsque le premier circuit électronique a reçu une quantité seuil de rayons X.

Selon un mode de réalisation, ladite tension est la tension sur une des bornes du premier transistor.

Selon un mode de réalisation, ladite tension est la tension sur l'émetteur du premier transistor.

Selon un mode de réalisation, ladite tension est sensiblement constante lors du fonctionnement du dispositif en l'absence de rayons X.

Selon un mode de réalisation, la quantité seuil de rayons X est 10 grays.

Selon un mode de réalisation, le premier circuit est configuré pour que la tension sur la base du premier transistor soit, durant le fonctionnement du détecteur, comprise dans une gamme de valeurs pour lesquelles la différence de gain entre le premier transistor n'ayant pas reçu de rayons X et le premier transistor ayant reçu la quantité seuil de rayons X est supérieure à 10.

Selon un mode de réalisation, le premier circuit est configuré pour que la tension de base du premier transistor soit, durant le fonctionnement du détecteur, comprise dans une gamme de valeurs pour lesquelles le gain du premier transistor n'ayant pas reçu de rayons X est au moins 1,5 fois supérieur au gain du premier transistor ayant reçu la quantité seuil de rayons X.

Selon un mode de réalisation, le premier circuit comprend deux branches, une première branche comprenant un deuxième transistor et le premier transistor reliés en série, et une deuxième branche comprenant un autre deuxième transistor et un autre premier transistor reliés en série, les deuxièmes transistors étant reliés en miroir de courant de telle manière que les courants traversant les premiers transistors soient sensiblement égaux.

Selon un mode de réalisation, les bases des deux premiers transistors sont reliées par une résistance.

Selon un mode de réalisation, la base de chacun des premiers transistors est reliée à un nœud d'application d'une tension de référence par une résistance.

Selon un mode de réalisation, le collecteur de l'autre premier transistor est relié à la base dudit premier transistor.

Selon un mode de réalisation, le détecteur comprend un circuit de génération de la valeur de référence comprenant un troisième transistor en série avec au moins une résistance et au moins un condensateur.

Selon un mode de réalisation, le troisième transistor est relié en miroir de courant avec un des deuxièmes transistors.

Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :

la illustre l'impact des rayons X sur un transistor bipolaire de type NPN ;

la représente, schématiquement et sous forme de blocs, un mode de réalisation d'un détecteur de rayons X ;

la représente l'impact des rayons X sur un transistor bipolaire de type NPN après plusieurs jours ; et

la représente plus en détail un mode de réalisation d'un détecteur de rayons X.

De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques.

Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés.

Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés (en anglais "coupled") entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments.

Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des figures.

Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près.

La illustre l'impact des rayons X sur un transistor bipolaire de type NPN. Plus précisément, la est un graphique représentant le gain G d'un transistor bipolaire de type NPN en fonction de la tension Vbase sur la base du transistor.

Le transistor considéré est un transistor bipolaire NPN, c’est-à-dire un transistor comprenant deux jonctions PN. Le transistor considéré comprend :
une jonction entre un première région semiconductrice de type N, formant l'émetteur, et une région semiconductrice à canal P, formant la base, et
une jonction entre la région semiconductrice à canal P et une deuxième région semiconductrice de type N, formant le collecteur.

Les valeurs en abscisse, c’est-à-dire les valeurs de la tension Vbase, correspondent donc à la tension sur la région semiconductrice à canal P. Les valeurs en ordonnées, c’est-à-dire les valeurs de gain G, correspondent au ratio du courant du collecteur divisé par le courant de la base selon la valeur de la tension de base Vbase.

Lors de l'obtention des valeurs de gain G, l'émetteur et le collecteur du transistor sont de préférence reliés entre deux nœuds d'application d'une tension d'alimentation. De préférence, l'émetteur est relié, de préférence connecté, à un nœud d'application d'une tension de référence, par exemple la masse, et le collecteur est relié, de préférence connecté, à un nœud d'application de la tension d'alimentation.

La comprend une courbe 12 correspondant au transistor bipolaire de type NPN n'ayant pas été soumis à des rayons X, par exemple le transistor fourni directement par un fabricant. Le transistor a été soumis à une quantité de rayons X inférieure à une dose ou quantité seuil, à moins de 1 gray, de préférence à moins de 0,1 gray.

La comprend en outre une courbe 14 correspondant au transistor bipolaire de type NPN ayant été soumis à des rayons X. Les transistors correspondant aux courbes 12 et 14 sont sensiblement identiques, de préférence sont le même transistor. La courbe 14 correspond plus précisément au transistor bipolaire de type NPN ayant été soumis à une quantité de rayons X supérieure à la dose seuil, par exemple supérieure à 1 gray.

On observe qu'il existe une gamme D de valeur Vbase, par exemple entre 0,45 V et 0,7 V, dans laquelle il y a une différence significative entre les valeurs du gain des deux courbes. Plus précisément, pour des valeurs de Vbase dans la gamme D, les valeurs de la courbe 12 sont significativement supérieures aux valeurs de la courbe 14. Pour des valeurs de Vbase dans la gamme D, les valeurs de la courbes 12 sont supérieures aux valeurs de la courbe 14 d'au moins une valeur 20.

Ainsi, pour une tension Vbase comprise entre 0,45 et 0,7, le gain de la courbe 12 est supérieure au gain de la courbe 14 par un facteur supérieur à 1,5.

De manière plus générale, les inventeurs ont observé que des transistors NPN ayant été soumis à une quantité de rayons X supérieure à la dose seuil, comprennent une gamme de valeurs de tension Vbase dans laquelle le gain est au moins deux fois, de préférence au moins trois fois inférieur au gain du transistor identique. La différence de gain dans la gamme de valeur de tension est de préférence au moins égale à une valeur de 10.

Les inventeurs ont aussi observé que plus la quantité de rayons X est importante, plus la différence de gain par rapport au même transistor avant qu'il ne soit soumis aux rayons X, c’est-à-dire la différence par rapport à la courbe 12 pour le transistor considéré en , est importante. La variation du gain est ainsi monotone.

La représente, schématiquement et sous forme de blocs, un mode de réalisation d'un détecteur 20 de rayons X.

Le détecteur 20 est destiné à déterminer si le dispositif dans lequel est situé le détecteur a été soumis à une quantité significative, c’est-à-dire une quantité supérieure à la quantité seuil, de rayons X depuis sa fabrication, par exemple depuis la vente du dispositif. Par quantité significative de rayons X, on entend par exemple supérieure à 1 gray, de préférence supérieure à 10 grays, de préférence comprise entre 10 et 50 grays. Autrement dit, la quantité seuil est par exemple égale à 1 gray ou à 10 grays.

Le détecteur 20 comprend un circuit 22 (NPN). Le circuit 22 comprend au moins un transistor 23 bipolaire de type NPN, par exemple un unique transistor bipolaire de type NPN. Le transistor 23 est par exemple tel que le transistor bipolaire de type NPN décrit en relation avec la .

Le circuit 22 est par exemple configuré pour que la tension de base du transistor 23 soit, durant le fonctionnement du détecteur, comprise dans une gamme de valeurs pour lesquelles la différence de gain entre le transistor n'ayant pas reçu de rayons X et le transistor ayant reçu la quantité seuil de rayons X est de préférence supérieure à 10, de préférence supérieure à 20. De préférence, le circuit 22 est configuré pour que la tension de base du transistor 23 soit, durant le fonctionnement du détecteur, comprise dans une gamme de valeurs pour lesquelles le gain du transistor n'ayant pas reçu de rayons X est au moins 1,5 fois supérieur, de préférence au moins trois fois supérieur, au gain du transistor ayant reçu la quantité seuil de rayons X.

Le circuit 22 comprend un nœud de sortie 24 sur lequel est fourni un signal de sortie SG du circuit 22. Le signal SG est par exemple une tension. Le signal SG est représentatif du gain d'un transistor 23 bipolaire NPN, ou plus précisément de l'impact des rayons X sur le transistor 23.

Le nœud 24 est relié, de préférence connecté, à une des bornes du transistor 23. Autrement dit, le nœud 24 est relié, de préférence connecté, au collecteur ou à l'émetteur du transistor 23, de préférence à l'émetteur. La valeur du signal de sortie SG est ainsi dépendante de la valeur du gain du transistor 23.

De préférence, le circuit 22 est configuré pour que la valeur du signal de sortie SG soit sensiblement constante, en particulier lors du fonctionnement du dispositif. Autrement dit, le circuit 22 est configuré pour que la valeur du signal de sortie SG soit sensiblement constante en l'absence de variations du gain du transistor 23.

Ainsi, lorsque le dispositif est soumis à une quantité significative de rayons X, le gain du transistor 23 est modifié comme cela est décrit en relation avec la , et la valeur du signal de sortie SG est également modifiée de manière significative. Les variations du signal de sortie SG sont ainsi représentatives de la quantité de rayons X auxquels le dispositif a été soumis.

La variation du gain du transistor lorsqu'il est soumis à des rayons X est monotone. Similairement, la variation du signal SG est monotone. Plus précisément, le circuit 22 est configuré pour que le signal SG soit sensiblement constant lorsque le transistor ne reçoit pas de rayons X et varie de manière monotone lorsque le transistor reçoit des rayons X. Ainsi, plus la quantité de rayons X est importante, plus le signal SG varie de manière monotone. Selon le circuit 22, la valeur du signal SG augmente ou diminue lorsque le transistor est soumis à des rayons X. Par exemple, plus la quantité de rayons X est importante, plus le signal SG augmente. Par exemple, plus la quantité de rayons X est importante, plus le signal SG diminue.

Le détecteur 20 comprend un circuit 26 de comparaison (COMP). Le circuit 26 est configuré pour déterminer, à partir du signal SG, si le dispositif a reçu une quantité significative de rayons X, autrement dit si le gain du transistor 23 a été modifié d'une manière représentative d'une quantité significative de rayons X reçue par le dispositif.

Le circuit de comparaison 26 est configuré pour comparer le signal SG à un seuil Sref. Le seuil Sref est par exemple une tension. Le seuil Sref est généré par un circuit 28 (GEN). Le circuit 28 est configuré pour générer le signal Sref constant de telle manière que le seuil Sref soit représentatif d'un seuil de rayons X reçu par le transistor 23. Plus précisément, le seuil Sref est représentatif du seuil de rayons X reçus à partir duquel on souhaite détecter le changement, par exemple à partir duquel on considère que le dispositif est endommagé, par exemple à partir duquel on considère que le dispositif à reçu une quantité supérieure à la quantité de rayons X autorisée ou conseillée par le fabricant. Le seuil Sref est sensiblement égal à la valeur du signal SG lorsque le transistor a reçu cette quantité de rayons X.

Par exemple, si le signal SG croit lorsque le dispositif reçoit des rayons X, le seuil Sref est supérieur à la valeur du signal SG constante, c’est-à-dire la valeur du signal SG lorsque le dispositif n'a pas reçu de rayons X. Similairement, si le signal SG décroit lorsque le dispositif reçoit des rayons X, le seuil Sref est inférieur à la valeur du signal SG constante, c’est-à-dire la valeur du signal SG lorsque le dispositif n'a pas reçu de rayons X.

Le circuit 26 est configuré pour fournir un signal de sortie SE représentatif de la comparaison entre le signal SG et le seuil Sref. De préférence, le signal SE prend une première valeur si le signal SG est inférieur au seuil Sref et une deuxième valeur si le signal SG est supérieur au seuil Sref. Si le circuit 22 est configuré pour que la valeur du signal SG augmente lorsque le dispositif reçoit des rayons X, la première valeur du signal SE correspond à une quantité de rayons X inférieure au seuil, et la deuxième valeur du signal SE indique que le seuil de rayons X est dépassé. Similairement, si le circuit 22 est configuré pour que la valeur du signal SG diminue lorsque le dispositif reçoit des rayons X, la deuxième valeur du signal SE correspond à une quantité de rayons X inférieure au seuil, et la première valeur du signal SE indique que le seuil de rayons X est dépassé.

La représente l'impact des rayons X sur un transistor bipolaire de type NPN après plusieurs jours. Plus précisément, la est un graphique représentant, comme la , le gain G d'un transistor bipolaire de type NPN en fonction de la tension Vbase sur la base du transistor.

La représente les courbes 12 et 14 décrites en relation avec la . La courbe 12 représente le gain pour un transistor n'ayant pas reçu de rayons X et la courbe 14 représente le gain de ce même transistor après que le transistor ait reçu une quantité de rayons X par exemple égale à la dose seuil.

La représente, en outre, une courbe 30. La courbe 30 correspond au gain du même transistor que les courbes 12 et 14 après plusieurs jours, par exemple cinq jours, durant lesquels le transistor ne reçoit pas de rayons X.

On observe que les valeurs des courbes 14 et 30 sont sensiblement égales. Ainsi, le gain du transistor ne varie pas lorsque le transistor ne reçoit pas de rayons X. En particulier, le gain du transistor ne reprend pas ses valeurs originelles, c’est-à-dire les valeurs de la courbes 12. Les variations de gain du transistor sont ainsi pérennes.

Ainsi, il est possible de déterminer si le dispositif a reçu une quantité significative de rayons X plusieurs jours après la fin de la réception de rayons X. Ainsi, le signal de sortie SE, représentatif de la quantité de rayons X reçus par le passé par le dispositif, maintient la valeur indiquant que le seuil de rayons X est dépassé, de préférence de manière définitive. Ainsi, il est possible pour un dispositif externe au dispositif comprenant le détecteur 20 d'obtenir l'information selon laquelle le dispositif a reçu ou non une quantité de rayons X supérieure au seuil déterminé par le passé.

La représente plus en détail un mode de réalisation d'un détecteur 20 de rayons X.

Le détecteur 20 comprend le circuit 26 de comparaison. Le circuit 26 reçoit, sur une entrée 32, le seuil Sref et, sur une entrée 34, le signal SG. Le circuit 26 fournit, sur une sortie 35, le signal SE.

Le circuit 26 comprend, dans cet exemple, un comparateur 36. Le comparateur 36 est alimenté par une tension d'alimentation Vdd. La tension Vdd est la tension d'alimentation du détecteur 20, par exemple la tension d'alimentation du dispositif. Le comparateur 36 comprend par exemple une entrée non inverseuse reliée, de préférence connectée, à une entrée du circuit 26, de préférence à l'entrée 32. Le comparateur 36 comprend par exemple une entrée inverseuse reliée, de préférence connectée, à une entrée du circuit 26, de préférence à l'entrée 34.

Le détecteur 20 comprend le circuit 22, générant le signal SG. Le circuit 22 comprend deux transistors bipolaires de type NPN. Le circuit 22 comprend le transistor 23. Le transistor 23 est, comme décrit précédemment, un transistor bipolaire de type NPN. Le transistor 23 est relié, par ses bornes de conduction, entre un nœud 38 d'application de la tension d'alimentation Vdd et un nœud 40 d'application d'une tension de référence, par exemple la masse. Le transistor 23 est relié au nœud 40 par une résistance R3 et est relié au nœud 38 par un transistor 42, par exemple un transistor à effet de champ à grille isolée (MOSFET ou Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor en anglais) à canal P.

Plus précisément, l'émetteur du transistor 23 est relié au nœud 40. Une borne de la résistance R3 est ainsi reliée, de préférence connectée, au nœud 40 et une autre borne de la résistance R3 est reliée, de préférence connectée, à l'émetteur du transistor 23. L'émetteur du transistor 23 est relié, de préférence connecté, au nœud de sortie 24. L'émetteur du transistor 23 est ainsi relié, de préférence connecté, à l'entrée 34 du circuit de comparaison 26. Le signal S correspond donc à la tension sur l'émetteur du transistor 23.

Le collecteur du transistor 23 est relié au nœud 38. Plus précisément, une borne de conduction du transistor 42, par exemple la source, est reliée, de préférence connectée, au nœud 38 et l'autre borne de conduction du transistor 42, par exemple le drain, est reliée, de préférence connectée, au collecteur du transistor 23.

Le transistor 42 est relié en miroir de courant avec un transistor 44, par exemple un transistor MOSFET à canal P, de préférence un transistor identique au transistor 42. Autrement dit, le transistor 44 est relié entre le nœud 38 et un nœud 46. Plus précisément, une borne de conduction du transistor 44, par exemple la source, est reliée, de préférence connectée, au nœud 38 et l'autre borne de conduction du transistor 44, par exemple le drain, est reliée, de préférence connectée, au nœud 46. De plus, la grille du transistor 44 est reliée, de préférence connectée, à la grille du transistor 42. En outre la grille du transistor 42 est reliée, de préférence connectée, à la borne de conduction du transistor 42, reliée, de préférence connectée, au transistor 23, par exemple le drain du transistor 42.

Le circuit 22 comprend un deuxième transistor 48 bipolaire de type NPN. Le transistor 48 est de préférence identique au transistor 23. Le transistor 48 est relié entre les nœuds 38 et 40. Plus précisément, l'émetteur du transistor 48 est relié, de préférence connecté, au nœud 40. Le collecteur du transistor 48 est relié au nœud 38 par le transistor 44. Autrement dit, le collecteur du transistor 48 est relié, de préférence connecté, au nœud 46. Ainsi, un même courant I traverse transistors 23 et 48.

Le circuit 22 comprend ainsi deux branches, chaque branche comprenant un premier transistor 42, 44, par exemple un transistor MOSFET à canal P, relié en série avec un deuxième transistor 23, 48 bipolaire de type NPN. Les premiers transistors sont reliés en miroir de courant. Ainsi, un même courant I traverse les transistors bipolaires.

Le nœud 46 est relié à la base du transistor 23, par exemple par un circuit d'amplification 50. Le circuit 50 a par exemple un gain sensiblement égal à 1. L'entrée du circuit 50 est reliée, de préférence connectée, au nœud 46 et la sortie du circuit 50 est reliée, de préférence connectée, à la base du transistor 23.

La base du transistor 23 est en outre reliée au nœud 40. La base du transistor 23 est par exemple reliée au nœud 40 par deux résistances R1 et R2. Plus précisément, la résistance R1 est reliée entre la base du transistor 23 et un nœud 52. La résistance R2 est reliée entre le nœud 52 et le nœud 40. Autrement dit, une borne de la résistance R1 est reliée, de préférence connectée, à la base du transistor 23 et l'autre borne de la résistance R1 est reliée, de préférence connectée, au nœud 52. De plus, une borne de la résistance R2 est reliée, de préférence connectée, au nœud 40 et l'autre borne de la résistance R2 est reliée, de préférence connectée, au nœud 52. De plus, le nœud 52 est relié, de préférence connecté, à la base du transistor 48. Autrement dit, les bases des transistors 23 et 48 sont reliées par la résistance R2. La base du transistor 52 est reliée au nœud 40 par la résistance R2. La base du transistor 23 est reliée au nœud 40 par les résistances R1 et R2 en série.

Les résistances R1 et R2 sont de préférence choisies de telle manière que la tension de base du transistor 23, et par exemple la tension de base du transistor 48, soient dans la gamme de valeurs décrite précédemment.

Un avantage du circuit 22 de la est que les variations de tension, en particulier les variations de la tension sur l'émetteur du transistor 23, c’est-à-dire les variations du signal SG, sont sensiblement indépendantes de la température. Ainsi, les variations du signal SG, représentatives de la quantité de rayons X reçue par le dispositif, sont indépendantes de la température du dispositif. Le signal SG est ainsi sensiblement constant en l'absence de rayons X.

Le détecteur 20 comprend le circuit 28, générant le seuil Sref. Le circuit 28 comprend un transistor 54, par exemple un transistor MOSFET à canal P. Le transistor 54 est par exemple relié en série avec un ensemble comprenant au moins une résistance et au moins un condensateur. Le circuit 28 comprend, dans l'exemple de la , deux résistances R4 et R5. Le transistor 54 et les résistances R4 et R5 sont reliées en série entre le nœud 38 et le nœud 40.

Le transistor 54 est relié entre le nœud 38 et un nœud 56. Plus précisément, une borne de conduction du transistor 54, par exemple la source, est reliée, de préférence connectée, au nœud 38 et l'autre borne de conduction, par exemple le drain est relié, de préférence connectée, au nœud 56. Le transistor 54 est relié en miroir de courant avec le transistor 42. Ainsi, la grille du transistor 54 est reliée, de préférence connectée, à la grille du transistor 42.

La résistance R4 est reliée entre le nœud 56 et un nœud 58. Autrement dit, une borne de la résistance R4 est reliée, de préférence connectée, au nœud 56 et l'autre borne est reliée, de préférence connectée, au nœud 58. La résistance R5 est reliée entre le nœud 58 et le nœud 40. Autrement dit, une borne de la résistance R5 est reliée, de préférence connectée, au nœud 58 et l'autre borne est reliée, de préférence connectée, au nœud 40.

Le circuit 28 comprend, en outre un condensateur C. Le condensateur C est relié en parallèle avec la résistance R5. Autrement dit, une borne du condensateur C est reliée, de préférence connectée, à une borne de la résistance R5 et l'autre borne du condensateur C est reliée, de préférence connectée, à l'autre borne de la résistance R5. Autrement dit, une des bornes du condensateur C est reliée, de préférence connectée, au nœud 58 et l'autre borne du condensateur est reliée, de préférence connectée, au nœud 40.

Le seuil Sref correspond à la tension sur le nœud 58. La valeur du seuil Sref est dépendante des valeurs des résistances R4 et R5 et de la capacité du condensateur C. Les valeurs des résistances R4 et R5 et la capacité du condensateur C sont choisies de manière à obtenir une valeur de Sref correspondant à la valeur du signal 24 lorsque le dispositif comprenant le détecteur reçoit une quantité de rayons X égale au seuil considéré acceptable.

Un avantage des modes de réalisation décrits est qu'ils permettent de déterminer si le dispositif a reçu une quantité de rayons X supérieure à un seuil. En particulier, les modes de réalisation décrits permettent de déterminer, après que la réception des rayons X soit terminée, si le dispositif a reçu une quantité de rayons X supérieure à un seuil. En effet, l'impact des rayonnements sur le gain du transistor est permanent. Le dispositif permet ainsi de détecter la quantité cumulée d'irradiation reçue par le dispositif.

Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. La personne du métier comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d’autres variantes apparaîtront à la personne du métier.

Enfin, la mise en oeuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de la personne du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus.

Claims

Détecteur de rayons X (20) comprenant :
- un premier circuit électronique (22) comprenant un premier transistor bipolaire de type NPN (23) ; et
- un deuxième circuit (26) configuré pour comparer une tension (SG) du circuit électronique à une valeur de référence (Sref) sensiblement égale à la valeur de ladite tension (SG) lorsque le premier circuit (22) a reçu une quantité seuil de rayons X.
Détecteur selon la revendication 1, dans lequel ladite tension est la tension sur une des bornes du premier transistor (23).
Détecteur selon la revendication 2, dans lequel ladite tension est la tension sur l'émetteur du premier transistor (23).
Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ladite tension est sensiblement constante lors du fonctionnement du dispositif (20) en l'absence de rayons X.
Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la quantité seuil de rayons X est 10 grays.
Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le premier circuit (22) est configuré pour que la tension sur la base du premier transistor (23) soit, durant le fonctionnement du détecteur, comprise dans une gamme de valeurs pour lesquelles la différence de gain entre le premier transistor n'ayant pas reçu de rayons X et le premier transistor ayant reçu la quantité seuil de rayons X est supérieure à 10.
Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le premier circuit (22) est configuré pour que la tension de base du premier transistor (23) soit, durant le fonctionnement du détecteur, comprise dans une gamme de valeurs pour lesquelles le gain du premier transistor n'ayant pas reçu de rayons X est au moins 1,5 fois supérieur au gain du premier transistor ayant reçu la quantité seuil de rayons X.
Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le premier circuit comprend deux branches, une première branche comprenant un deuxième transistor (42) et le premier transistor (23) reliés en série, et une deuxième branche comprenant un autre deuxième transistor (44) et un autre premier transistor (48) reliés en série, les deuxièmes transistors (42, 44) étant reliés en miroir de courant de telle manière que les courants (I) traversant les premiers transistors (23, 48) soient sensiblement égaux.
Détecteur selon la revendication 8, dans lequel les bases des deux premiers transistors (23, 48) sont reliées par une résistance (R1).
Détecteur selon la revendication 8 ou 9, dans lequel la base de chacun des premiers transistors (23, 48) est reliée à un nœud d'application d'une tension de référence par une résistance (R1, R2).
Détecteur selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel le collecteur de l'autre premier transistor (48) est relié à la base dudit premier transistor (23).
Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le détecteur comprend un circuit (28) de génération de la valeur de référence comprenant un troisième transistor (54) en série avec au moins une résistance (R4) et au moins un condensateur (C).
Détecteur selon la revendication 12 et l'une quelconque parmi les revendications 8 à 11, dans lequel le troisième transistor (54) est relié en miroir de courant avec un des deuxièmes transistors (42, 44).
Procédé de détection de rayons X (20) comprenant la comparaison d'une tension (SG) d'un premier circuit (22) électronique comprenant un premier transistor (23) bipolaire de type NPN à une valeur de référence sensiblement égale à la valeur de ladite tension lorsque le premier circuit électronique (22) a reçu une quantité seuil de rayons X.
Procédé selon la revendication 14, mis en œuvre par un détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.