Brevet FR2296261A1 — publié le 19760723

La présente invention concerne des fenêtres perméables au rayonnement, qui sont appropriées pour tirer des images électroniques à partir du vide poussé de tubes électriques à décharge. Des fenetres perméables aux électrons de ce type ont été utilisées de façon connue par exemple sous la forme d'une fenêtre de Lénard comme paroi d'extrémité, située du coté sortie, d'un convertisseur électronique d'images à vide . Pour l'enregistrement d'images radiographiques, le rayonnement ayant pénétré dans le corps devant être examiné, est converti du côté entrée en faisceaux d'électrons, puis subit un traitement électrooptique pour l'obtention d'une image, qui est formée sur la fenetre de sortie sur le c8té extérieur de laquelle est situé un film d'enregistrement.La réalisation de l'image électronique peut s'effectuer également par l'intermédiaire d'un faisceau électronique commandé en des suites d'impulsions de télévision et qui est guidé de façon à effectuer un balayage sur la face interne d'une fenetre étanche au vide et perméable aux faisceaux électroniques et contre laquelle est situé, extérieurement, un dispositif d'enregistrement. La présente invention a pour but d'obtenir des surfaces de sortie aussi planes que possible , et ce avec une transparence améliorée pour les électrons, dans le cas d'une fenetre de traversée des électrons telle que décrite plus haut. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que la fenetre est constituée par une plaque micro-canaux qui est recouverte, au moins sur l'une de ses faces, par une feuille étanche au vide et perméable aux électrons. Grâce à l'utilisation d'une plaque à microcanaux comme support pour le matériau proprement dit de la fene- tre, par exemple une feuille mince d'un matériau naturel ou synthétique ou bien d'un métal, ou bien par exemple de mica, de verre,d'unpolyimide ou bien de l'aluminium ou du beryllium, on obtient pour une conformation plane de la fenêtre, une bonne traversée des électrons étant donné que par suite du faible diamètre des canaux, pouvant atteindre environ S d quelques centaines de microns, d'une part on peut utiliser le matériau en feuilles très minces possédant une épaisseur comprise par exemple entre 1 et 20 , et d'autre part il ne produit plus de cintragepar flexion ou bien il s'en produit tout au plus avec un ordre de grandeur qui n'est plus gênant pour les très petits points de l'image. Les plaques à micro-canaux peuvent être fabriquées de façon connue et peuvent être constituées par du verre. On les obtient par exemple en reliant entre eux de petits tubes de verre ouen un matériau analogue, suivant des surfaces limites parallèles,en formant un réseau très dense.Les petits tubes de verre peuvent être rassemblés par exemple dans un échantillon et être chauffés en commun jusqu' ce que le matériau de la paroi de petits tubes voisins se soude de lui-même. Pour empêcher une destruction de la section transversale de l'ouverture, on peut placer dans les petits tubes, des organes de soutien solides liquides ou gazeux qui sont ensuite enlevés ultérieurement. On peut également fabriquer de façon connue une feuille mince et dense. On peut obtenir par exemple une telle feuille de polyimide en condensant entre eCts les substances de base, à savoir des acides carbonés tri- ou quadri-basiques ou leurs anhydrides et des amines aromatiques. Les susbtances de départ peuvent être dissoutes dans un solvant organique. La solution est alors répartie uniformément sur un support intermédiaire,et la plaque ainsi recouverte est ensuite chauffée pendant 60 mn à l'air à une température comprise entre 100 et 2000C et pendant environ 3 heures sous vide jusqu'S 350 C. On enlève le support intermédiaire au cours d'une ultime phase opératoire. Comme exemple d'utilisation on peut citer un convertisseur électro-optique d'images, dans lequel on dispose à la sortie, non pas un écran de sortie, etc., mais une plaque à micro-canaux constituée conformément à l'invention. Un tel convertisseur d'images peut être utilisé comme organe de conversion d'images radiographiques en images visibles, qui sont enregistrées et developpées au moyen d'une émulsion photographique ou d'un film d'enregistrement d images électroniques, par exemple une feuille xérographique. Les canaux peuvent être disposés parallèlement à l'axe longitudinal du système de formation des images du convertisseur d'images. Cependant ils peuvent être également dirigés approximativement sur le point d'intersection des faisceaux électroniques.Ceci peut être réalise par exemple en fléchissant une plaque à micro-canaux légèrement plus épaisse, avec le rayon correspondant, puis de la rendre à nouveau plane par meulage, à angle droit avec le canal central de la plaque. Ainsi on peut obtenir une plaque plane dont les canaux sont dirigés sur un foyer. La face, tournée vers l'espace interne de l'enceinte à vide, peut présenter un cintrage qui correspond approximativement à la formation courbe d'images du type apparaissant incidemment dans des amplificateurs d'images radiographiques. La faç-e externe peut être rendueplanepar meulage, comme cela a été mentionné plus haut, pour servir de support à la fenetre en sorte que lton obtient un aplatissement de l'image.Sur la face externe plaide la plaque on peut alors appliquer également un film plan et y enregistrer l'image. La plaque à micro-canaux peut en outre être encore utilisée pour réaliser une modification supplémentaire de l'intensité des faisceaux d'électrons devant être enregistrès. Pour cela il suffit de produire un champ électrique-variable,par exemple au moyen de couches -de revêtement électriquement conductrices,raccorddes à une source de tension électrique et placées des deux côtés des extrémités des canaux. Selon la tension appliqnée, les électrons peuvent être accélérés ou freinés, en supplément. Ce dernier cas est en particulier important lorsque le signal incident et la sensibilité du procédé d'enregistrement doivent être accordés l'un à l'autre. Dans tous les cas une adaptation de l'amplification est donc possible. Une plaque à micro-canaux peut être utilisée également pour réaliser la multiplication des électrons, et ce tout d'abord par freinage des électrons, puis multiplication par émission secondaire et enfin réaccélération A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématique au dessin annexé plusieurs formes de réalisation du dispositif suivant l'invention. La figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un amplificateur d'image radiographique , dont la sortie est munie d'une fenetre perméable aux électrons et équipée d'une plaque à micro-canaux, conformément à l'invention. La figure 2 représente une section partielle de la fenêtre de sortie utilisée dans le dispositif de la figure 1, pour faire apparaître nettement la plaque à micro-canaux. La figure 3 représente une fenetre de sortie possédant des canaux convergents La figure 4 montre une combinaison de l'objet de l'invention avec un dispositif d'enregistrement xérographique. Sur la figure 1 on a désigné par la référencez un amplificateur d'images à vide comportant une enceinte à vide 2 qui est cylindrique, mais qui pourrait être également conique. L'enceinte 2 possède, sur l'une de ses extrémités placée perpendiculairement à l'axe du cylindre, une fenêtre 3 de sortie du rayonnement derrière laquelle est placé un dispositif 4 de photocathode. Ce dernier est constitué par un support 5, un écran 6 et une couche 7 de photocathode. Au dispositif de photocathode 4 succèdent, à l'intérieur de l'enceinte à vide 3, des électrodes électroniques 8 et 9 de formation d'image ainsi qu'une anode 10, possédant des constitutions en forme d'anneaux cylindriques. Sur l'extrémité de sortie de enceinte 2 , la fermeture de cette dernière est réalisée par une fenêtre 11 constituée conformément à l'invention et qui comporte une plaque à micro-canaux 11 ainsi qu'une feuille 13 placée sur sa face extérieure. Lors de l'arrivée du rayonnement X, qui est symbolise sous la forme des flèches 14, sur le dispositif de photocathode 4 et après la traversée de la fenêtre 3 et du support 5 il se produit dans la couche luminescente 6 un déclenchement de lumière qui provoque, dans la couche 7, la sortie d'électrons en direction de l'intérieur de l'enceinte 2. L'image de ces électrons est alors formée, au moyen des électrodes 8, 9 et 10 et les potentiels, appliqués à ces électrodes au moyen de sources de tension 15, 16, 17, sur la surface de la plaque 12, tournée vers l'intérieur de enceinte 2. Les électrons traversent alors les canaux de la plaque 12 et la feuille 13 et peuvent être utilisés sur la face extérieure. Sur la figure 2 on a représenté une partie d'une fenêtre d'extrémité Il qui correspond à la fenêtre 11. On peut y voir que la plaque est constituée par des canaux 18 disposés les uns à côtg des autres et parallèles entre eux. Leur écartement réciproque moyen atteint 5 à quelques 100 p . L'épaisseur des parois 19 située entre les canaux va de 1 à environ 100 P . Ils sont constitués en un matériau possédant un numéro atomique aussi élevé que possible. Sur la face extérieure, dans le cas de la plaque 11', la feuille 13 qui possède une épaisseur comprise entre 1 et 20 P et qtii est constituée par de l'aluminium, est remplacée par une -feuille en matériau synthétique 20 en polyimide, qui possède une épaisseur d'environ 1 p .Cette feuille laisse passer les électrons, et ce avec une bonne stabilité et une bonne résistance. Sur la figure 3 on a indioué le type de fabrication d'une plaque à micro-canaux convergents. A cet effet on utilise une plaque possédant l'épaisseur d, que l'on courbe avec un rayon r, qui est ici représenté avec une taille réduite à cause du manque de place sur le dessin, en-sorte que l'on obtient la forme courbe représentée par des tirets. Ensuite on réalise un enlèvement de matière par meulage sur la face supérieure jusqu'à la base de la déformation, conformément au dessin en trait plein. Sur la face extérieure on réalise un enlèvement de matière par meulage jusqu'à obtenir la droite représentée par la ligne en pointillés, en sorte que l'on obtient une plaque plane 21 qui peut être recouverte, sur une face extérieure, par une feuille 22 de polyimide possédant une épaisseur de un micron. Sur la figure 4 on a représenté un dispositif dans lequel on utilise la fenetre conforme à l'invention dans un tube qui forme une partie d'un dispositif d'enregistrement de séries d'images de télévision. La conversion des signaux de télévision en images électroniques,pouvant être enregistrées,est réalisée dans le tube 23. Celui-ci inclut, dans son enceinte à vide, la cathode chaude 24 qui, ainsi que les électrodes 25, fait partie intégrante du dispositif de conversion des signaux de télévision en un faisceau électronique modulé de façon correspondante. Ce dernier est projeté, sous l'influence de la bobine de focalisation 26 et des organes de déviation 27, sur un écran 28 et est déplacé suivant un mouvement de va-et-vient de balayage. L'écran 28 est fabriqué par exemple conformément à la figure 2, à partir d'une plaque à micro-canaux 29 et d'une feuille de revêtement 30.Ces deux éléments sont placés dans la plaque frontale 31 du tube 23.Cette plaque est tournée vers le tambour 32 d'un dispositif d'enregistrement 33, comme cela est usuel pour l'enregistrement d'images xérographiques. Ce tambour-est monté de façon à pouvoir pivoter sur un axe 34 et porte, sur sa face extérieure, une couche 35 de sélénium qui possède une épaisseur de 158 et sert à réaliser la multiplication de la charge électronique. Lors de la rotation du tambour suivant la direction de la flèche 36, il se produit, en avant de la fenêtre 30, l'application d'une charge sur la couche 35 conformément aux signaux de télévision arrivants. Les charges peuvent alors être rendues visibles à l'aide d'un dispositif 37 de développement à poudre et être transférées sur une bande de papier 38, par exemple moyennant l'utilisation d'un dispositif transfert 39.Après dégagement de la bande de papier 38, par exemple au moyen d'un galet de renvoi 40, et fixation, par exemple par chauffage au moyen d'une source h infrarouge 41, les images peuvent être séparées de la bande 38 par découpage, par exemple au moyen d'un mécanisme de découpe 42, et être pré- levées. La couche 35 est alors envoyée à nouveau, par rotation au-dessous du dispositif 43 d'un appareil de nettoyage , à la surface d'enregistrement 28 du tube 23, de sorte que, à nouveau, des suites d'images peuvent être enregistrées et peuvent être transmises au papier de la bande 38, arrivant du rouleau 44. Afin d'obtenir un enregistrement approprié, un potentiomètre rotatif 45 muni des raccords 46, 47 et 48 est relié en supplément au tambour 32 et à l'axe 34.A l'aide des signaux électriques prélevés de ce potentiomètre 45 , on peut réaliser une adaptation continue du retour de balayage de ligne du tube 23, à la vitesse de rotation du tambour 32. L'enregistrement peut être également réalisé sur une feuille 49 très isolante du point de vue électrique. A cet effet la charge arrivant par la fenêtre 28, c'està-dire les électrons sortants,sont rassemblés par exemple sur une feuille de polyimide possédant une épaisseur comprise entre 1 et 40. > . L'image de charge ainsi obtenue est alors développée sans amplification. En supplément on peut encore réaliser une amplification dans une chambre d'amplification à gaz, connue en soi et disposée entre la feuille 49 et la fenêtre 28. Pour réaliser une telle chambre il suffit d'insérer entre la feuille 30 et la fenêtre 28, qui doivent alors être constituées en un matériau électriquement conducteur tel que de l'aluminium, un gaz pouvant être ionisé par les électrons dans les espaces vides de la plaque à micro-canaux 29 devant être fabriquée en un matériau électriquement isolant. Entre 28 et 30 il faut appliquer une tension continue de telle manière que les électrons traversant 28 sont multipliés par amplification par avalanche sur 30. La fenêtre 28 sert donc de cathode de la chambre. La distance, l'intensité de la tension continue appliquée et le gaz de remplissage utilisé sont choisis en dépendance réciproque en sorte que le courant d'électrons intervenant dans la répartition conforme à l'image dans 28 est dirigé suivant la direction du champ et est accéléré. L'accélération doit être réalisée jusqu'à ce qu'il se produise une ionisation par choc avec, ultérieurement, une multiplication d'ions secondaires. Pour éviter une décharge stationnaire il peut être nécessaire dans une certaine mesure d'utiliser d'une façon connue en soi un gaz d'éxtinction. Globalement, on obtient une chambre d'amplification à gaz dans laquelle se produit entre 28 et 30, une amplification par avalanche de l'image électronique traversant 28. On peut utiliser également une chambre comparable à la sortie de l'amplificateur d'image 1, conformément à la figure 1. L'assemblage et la visualisation (développement) de l'image de charge pewerrt être ialL*s comme cela a déjà été indiqué plus haut, sur une feuille électriquement isolante. REVENDICATIONS 1. Fenêtre perméable aux électrons et qui est appropriée pour extraire des images électroniques du vide poussé de tubesh décharge électriques, caractérisée par le fait que la fenêtre est constituée par une plaque à micro-canaux qui est recouverte, au moins sur l'une de ses faces, par une feuille étanche au vide et perméable aux électrons. 2. Fenêtre suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les canaux de la plaque à micro-canaux convergent en un point situé en avant de la surface de ladite plaque. 3. Fenêtre suivant l'une des revendications 1 ou 2 , caractérisée par le fait qu'elle est utilisée dans un amplificateur d'image radiographique 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il est utilisé dans un dispositif d'enregistrement pour des suites d'images de télévision. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que le dispositif de décharge est un tube de reproduction de télévision dont le faisceau de balayage rencontre une plaque à micro-canaux qui porte une feuille perméable aux électrons,en avant de laquelle est disposé un tambour d'enregistrement qui possède une surface constituée en un matériau d'accumulation de l'image électronique et qu'à ce tambour sont associés, de façon connue en soi, des dispositifs permettant de transformer l'enregis- trement de l'image électronique en une image visible. 6. Fenêtre suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'elle est utilisée comme fenêtre d'entrée dans une chambre d'amplification à gaz.