Brevet FR2333353A1 — publié le 19770624

L'invention est relative aux procédés et dispositifs de détection de rayonnements électromagnétiques ou corpusculaires durs et aux capteurs équipant ces dispositifs. On entend par rayonnements durs" ceux dont l'énergie est supérieure à un seuil variable, selon les applications, mais toujours supérieur a 5 keV. L'utilisation desdits capteurs et des dispositifs associés peut donc être envisagée en radiographie, mais aussi en gammagraphie d'émission dans les domaines biologique, anatomique ou médical. L'un des objets de l'invention est de fournir des capteurs du genre précité de dimensions extrêmement faibles qui permettent, par conséquent, de détecter un faisceau de très petite section et de reconstruire une image à partir de mesures quasiponctuelles par des procédés de balayage (scanning) ou de tomographie. Un autre objet de l'invention est de fournir des capteurs surfaciques du genre précité permettant d'analyser la répartition d'un rayonnement avec une excellente définition. Un autre objet de l'invention est de fournir des capteurs du genre précité pouvant être associés à des dispositifs d'affichage ou de mémorisation de données de rayonnement et pourvus de moyens intrinsèques de transmission et d'effacement desdites données. Un autre objet de l'invention est de fournir des capteurs du genre précité que l'on puisse associer à des moyens d'affichage ou de mémorisation de données déjà conçus pour des dispositifs mettant en oeuvre des capteurs de rayonnement du genre connu, tels que des chambres à fils. Un autre objet de l'invention est de fournir des dispositifs de détection de rayonnements mettant en oeuvre des capteurs selon l'invention. Un autre objet de l'invention est de fournir des procédés de fabrication des capteurs selon l'invention. L'invention met en oeuvre les propriétés des matériaux supraconducteurs de première espèce. On sait que dans ces matériaux les propriétés liées à l'état de supraconductivité présentent des transitions du premier ordre qui sont affectées d'hystérésis au voisinage de la valeur critique du champ magnétique ambiant ; en particulier, lorsque l'on fait croître l'intensité du champ entourant le matériau à l'état supra conducteur en partant d'une valeur sensiblement inférieure à la valeur critique, la supraconductivité ainsi que l'effet Meissner - autrement dit l'effet d'écrantage ou d'exclusion du champ magnétique - persistent au-delà de ladite valeur critique, le matériau se trouvant alors dans un état métastable souvent appelé "état de surchauffe. L'un des inventeurs a déjà montré (thèse de Claude Valette, présentée à l'Université de Paris-Sud, Centre d'Orsay, intitulée "Contribution à l'étude de l'effet Meissner dans des supraconducteurs inhomogènes et dans des supraconducteurs en régime métastable", soutenue le 21 septembre 1971) que l'état de surchauffe de grains sphériques homogènes d'un matériau supraconducteur de première espèce est brusquement annihilé par une radiation bêta qui provoque la transition vers l'état normal. L'invention est fondée sur le fait que l'impact d'un photon ou d'une particule d'énergie suffisante provoque l'expulsion d'un photo-électron qui provoque ladite transition. Ledit impact peut donc être détecté par mesure, au moment dudit impact, d'une grandeur électrique ou magnétique liée à l'état du matériau. Le récepteur de rayonnement du dispositif de détection de rayonnements de l'invention comporte un capteur de rayonnement constitué par au moins un grain homogène d'un matériau supraconducteur de première espèce, un cryostat pour maintenir le matériau supraconducteur dans la zone des températures de supraconductivité, des moyens pour engendrer dans la zone d'espace occupée par le capteur un champ magnétique de valeur convenable pour maintenir le matériau dans un état supraconducteur métastable en l'absence du rayonnement ; le dispositif de détection de rayonnements comporte en outre des moyens de mesure d'une grandeur ou d'une variation de grandeur liée à l'état du matériau pour détecter la transition de l'état supraconducteur métastable vers l'état normal sous l'effet d'un photoélectron engendré par l'impact d'une particule ou d'un photon du rayonnement. Le capteur peut être constitué, selon l'application envisagée, par un grain unique ou par une dispersion homogène de grains dans un solide constitué par un diélectrique et pouvant affecter la forme d'un bâtonnet ou d'une plaque. Dans une réalisation préférentielle, les moyens de mesure comportent au moins une bobine dont le noyau est constitué par au moins un grain et au moins un circuit détectant la modification du coefficient de self de la bobine lors de la pénétration du flux magnétique liée à la transition. Le ou les grains de matériau supraconducteur devant être utilisés pour la fabrication d'un capteur sont préalablement sélectionnés, en fonction de l'application envisagée, par au moins une opération de triage par décantation suivie d'au moins une opération de triage par lévitation dans un champ magnétique à gradient, les grains étant choisis d'après leur réponse audit champ, c'est-à-dire d'après la valeur du champ détruisant l'effet de surchauffe. Le dispositif pour réaliser le triage par lévitation comporte, dans un cryostat, une capsule contenant les grains à trier, placés dans le vide ou dans le fluide cryostatique, des bobines de Helxholtz pour engendrer le champ et des bobines anti-Helmholtz pour engendrer le gradient de champ. On remarquera que le capteur de rayonnement de l'invention est irréversible tant que le champ de surchauffe persiste, chaque grain de matériau constituant une mémoire de la cause qui a provoqué la transition, mais qu'il suffit d'abaisser la valeur du champ ambiant sensiblement en deçà de la valeur critique puis de la porter de nouveau à la valeur de surchauffe pour que le capteur se trouve de nouveau armé. Le phénomène de transition du premier ordre mis en jeu par l'invention, consistant en la rupture d'un équilibre métastable reproductible à volonté, appartient à la catégorie des phénomènes de changement d'ordre thermo-dynamique dont certains sont déjà exploités par des dispositifs de détection de rayonnements de l'art antérieur tels que les chambres de Wilson, les chambres à bulles ou les chambres à fils. D'autres dispositions et avantages de l'invention apparaitront dans la description qui suit d'exemples de réalisation de capteurs et de dispositifs de détection de rayonneeents selon l'invention et d'un exemple de réalisation d'un dispositif de triage de grains supraconducteurs, description qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels - la -fig. la est une section schématique d'une première forme de réalisation du dispositif de triage de l'invention, - la fig. lb est une section schématique d'une deuxième forme de réalisation, - la fig. 2 est un schéma général du dispositif de détection de l'invention, - la fig. 3 est un schéma, en partie sous forme de schéma-bloc, d'une première forme de réalisation dudit dispositif, - la fig. 4 est un schéma d'une deuxième forme de réalisation, - la fig. 5 est un schéma d'une troisième forme de réalisation, - la fig. 6 est un croquis d'un élément de capteur surfacique selon l'invention dans une prem#ière forme de réalisation, - la fig. 7a et la fig. 7b sont deux croquis illustrant une deuxième forme de réalisation de capteur surfacique de l'inven- tion et un schéma des circuits associés, - la fig. 8 est un schéma d'un appareil de radiographie par balayage (scanning) mettant en oeuvre un détecteur selon l'invention, - la fig. 9 est un schéma d'un appareil de gammagraphie d'émission par tomographie mettant en oeuvre un détecteur selon l'invention. Afin de faciliter l'examen des figures, on a la plupart du temps omis les composants dont la représentation est inutile pour la compréhension desdites figures, tels que certaines dispositions des cryostats - dispositifs de pompage, plans de joints d'éléments démontables, joints d'étanchéité, doubles parois, etc... - et tels que certains éléments annexes comme les collimateurs de rayonnements. Avant de considérer la fig. i, il est nécessaire de donner quelques indications sur le procédé dwobtentiqn des grains en matériau supraconducteur destinés a constituer les détecteurs selon l'invention et sur les caractéristiques qu'ils doivent présenter. Ces grains doivent - être sphériques et de structure homogène pour ne pas présenter de "queues" de transition en présence d'un champ magnétique ayant la valeur critique, compte tenu des écarts d'hystérésis, - avoir des diamètres aussi semblables que possible, - "basculer" de l'état supraconducteur vers l'état normal pour de mêmes valeurs du champ magnétique ambiant. Pour obtenir des grains sphériques, on les réalise par émulsionnage du matériau fondu dans un bain de liquide chaud agité au moyen d'une sonde ultra-sonique. Il est évidemment nécessaire que le liquide jouant le roule de support d'émulsion puisse supporter sans s'évaporer la température de fusion des grains. Lorsque le matériau est l'étain ou un alliage indiumbismuth, une huile minérale convient comme support d'émulsion. Les grains sphériques obtenus subissent un premier triage par décantation qui permet de sélectionner avec une très bonne approximation des grains de diamètres voisins, par exemple 4 ou 5 microns. Ceux-ci sont soumis à une deuxième opération de triage par lévitation magnétique au moyen du dispositif de la fig. la qui comporte une capsule 11 dans laquelle sont mis les grains à trier. Un tiroir 12 peut coulisser dans la région médiane de la capsule 11 pour la diviser en deux espaces distincts, Une fois les grains mis en place, la capsule 11 est coiffée d'un couvercle 13 et disposée dans le bain d'hélium liquide d'un cryostat 14 du genre connu, comportant deux enceintes, l'une 141 interne contenant le bain d'hélium, l'autre 142 externe délimitant avec ltenceinte 141 un espace de garde empli d'azote liquide. Le tiroir 12 peut se manoeuvrer de l'extérieur du cryostat au moyen d'un dispositif que l'on a symbolisé par des fils 121 guidés par des galets 122. On suppose dans la fig. la que la capsule immergée est emplie d'hélium liquide. Mais rien ne s'oppose à l'utilisation d'une capsule à tiroir et couvercle étanches dans laquelle on ferait le vide avant immersion. Le cryostat 14 comporte, disposées autour de la capsule 11, deux paires de bobines annulaires 16 et 17 alimentées en courant continu pour créer un champ magnétique à gradient de champ dans l'espace qu'elles délimitent. Les bobines sont des bobines de Helmholtz, c'est-à-dire qu'elles sont dimensionnées, disposées et alimentées pour engendrer un champ magnétique homogène. La valeur de ce champ est égale à celle du champ de surchauffe auquel seront soumis les grains dans le détecteur. Les bobines 17 dites bobines "anti-Helmholtz" sont dimensionnées, disposées et alimentées pour superposer au champ des bobines 16 un gradient de champ orienté selon la direction opposée, par exemple ascendante. Lorsque la capsule Il est disposée dans le cryostat, tous les grains sont à l'état supraconducteur. Le tiroir 12 est en position d'ouverture. On alimente d'abord les bobines de Helmholtz 16 puis les bobines anti-Helmholtz 17. Les grains qui ont basculé vers l'état normal demeurent au fond de la capsule 11, tandis que ceux qui sont demeurés à l'état supraconducteur sont attirés vers le couvercle 13 sous l'action de l'effet Meissner. La manoeuvre du tiroir 12 permet de maintenir séparées les deux catégories de grains lorsque la capsule Il est extraite du cryostat. Cette opération de triage par lévitation pouvant être répétée, on conçoit qu'elle permet de sélectionner des grains sensibles à une même valeur de champ de surchauffe comprise entre des limites très étroites, par exemple 345 à 350 gauss pour réaliser des détecteurs sensibles à une valeur précise d'énergie, par exemple celle correspondant à un bord de spectre gamma. Il est même possible d'isoler un seul grain pour réaliser un détecteur quasi-ponctuel. On doit noter que plus la sélection des grains devant constituer un capteur est sévère, meilleur sera le rendement du détecteur, c'est-à-dire la proportion des grains qui transitent à un niveau d'énergie déterminé. Quant à la taille des grains, elle conditionne le niveau énergétique minimal de réponse et la durée de rupture de l'état supraconducteur. Plus les grains sont fins et plus ces grandeurs sont faibles. Réciproquement, plus les grains sont gros et moins ils sont sensibles au rayonnement parasite de diffusion.On notera d'ailleurs qu'il est possible de soumettre les grains, durant leur triage par lévitation, au rayonnement d'une source radioactive mono-énergétique pour sélectionner ceux d'entre eux qui sont sensibles à un seuil énergétique déterminé. La fig. lb montre une autre forme de réalisation du dispositif de triage destiné à permettre la sélection des grains "en continu".Lesbobinesde Helmholtz 16b et les bobines anti Helmholtz 17b sont disposées dans la cuve interne 141 du cryostat 14 de telle sorte que le gradient de champ magnétique est dirigé vers la gauche de la figure, Un conduit vertical 18 en matériau amagnétique traverse le cryostat. Sa partie inférieure est divisée en deux voies 181 et 182 par une paroi interne 183. La voie 181 est dimensionnée et disposée en alignement avec la partie supérieure du conduit 18 Les grains à trier sont introduits par l'embouchure supérieure 184. Les grains demeurés supraconducteurs sont déviés par le gradient magnétique et tombent dans la voie 182. Les autres tombent dans la voie 181. Il est souvent nécessaire de disperser les grains dans un liant diélectrique qui soit à l'état solide au moins dans la gamme des basses températures d'emploi. On peut utiliser un grand nombre de liants mais on a en général intérêt à choisir une résine époxyde cette catégorie de polymères présentant l'a- vantage de ne ras se fissurer sous l'action des changements de température ; on peut ainsi réaliser des détecteurs surfaciques qui se conservent à la température ambiante. Pour réaliser la dispersion, on introduit la poudre constituée par les grains dans la résine liquide, éventuellement additionnée d'un durcisseur et d'un catalyseur, et l'on soumet le mélange à une agitation par sonde ultra-sonique.Que la résine choisie soit thermoplastique ou thermodurcissable, on fixe la durée d'agitation et la température de telle sorte que les grains sont uniformément dispersés lorsque la résine a une viscosité telle que leur ségrégation devienne impossible. On procède ensuite aux opérations de mise en forme. Par exemple, on obtient des plaquettes par laminage ou des fils ou bâtonnets par étirage. On remarquera que les grains étant ainsi emprisonnés dans le diélectrique, il n'est pas nécessaire que le matériau constitutif soit choisi tel qu'il demeure solide à la température ambiante. C'est ainsi que l'on peut adopter le mercure comme matériau supraconducteur.On en réalise la dispersion en cryostat dans un alcool additionné d'un mouillant tel que l'oléate de sodium, la température étant abaissée au cours de l'opération de telle sorte que les gouttelettes de mercure se solidifient sous forme de sphérules. La phase liquide est alors éliminée, toujours à basse température, par évaporation sous vide. La sélection des grains par lévitation peut être réalisée sans difficulté puisqu'elle s'effectue dans un cryostat. Pour réaliser des détecteurs surfaciques, on peut utiliser comme liant, à condition que les détecteurs soient conservés au froid, un diélectrique liquide tel qu'un corps gras à température de solidification inférieure à celle du mercure. Mais on peut aussi utiliser une résine polymérisable, telle qu'une époxyde, dont on réalise la polymérisation après émulsionnage par un chauffage rapide de façon à éviter la ségrégation et la coaslescence des sphérules de mercure. Le détecteur peut être ainsi conservé à la température ambiante puisque les grains liquéfiés de mercure se resolidifient et reviennent à l'état supraconducteur dans le cryostat d'utilisation0 D'une façon générale, le procédé ci-dessus décrit de dispersion de grains dans le diélectrique permet d'obtenir des capteurs contenant une forte proportion de grains (jusqu'à 50% en volume) et, par conséquent, dotés d'une excellente résolution spatiale si les grains sont fins. Il est sans importance que deux grains voisins soient en contact en raison de la nature des procédés de lecture qui seront décrits plus loin.L'essentiel est d'éviter les amas de grains et les lacunes. La fig. 2 représente, comme on l'a dit, un schéma général du dispositif de détection de l'invention. Le détecteur 21 à grains supraconducteurs, dont on donnera plus loin des exemples de réalisation, est disposé dans-'enveloppe interne 221 du cryostat à hélium 22, à faible distance du fond de l'enveloppe, de telle sorte qutil est refroidi par une mince lame d'hélium qui se renouvelle par convection. La bobine 23, destinée à soumettre le détecteur 21 au champ de surchauffe, est immergée autour dudit détecteur dans l'espace de garde délimité par lten- veloppe 222 qui contient de l'azote liquide. La source de rayons gamma à observer, par exemple une préparation biologique dans laquelle on a injecté une solution d'un corps radio-actif, est disposée sous le cryostat.Le rayonnement traverse le collimateur 24 anti-diffusant du genre connu, par exemple en nid d'abeilles, placé contre le fond du cryostat. Ce fond est constitué par un matériau perméable aux rayonnements, tel qu'un métal léger, aluminium ou beryllium, etc... ou par un stratifié polymère-fibres de verre. Le dispositif de lecture 25, dont on donnera plus loin des exemples de réalisation, est également immergé dans le cryostat. Son rôle est de délivrer des signaux électriques de détection du changement d'état des grains supraconducteurs du détecteur 21 sous l'action conjuguée du champ de surchauffe imposé par la bobine 23 et de l'émission de photoélectrons provoquée par les pertes d'énergie des photons du rayonnement lors de l'impact avec les grains.Les signaux du circuit de lecture 25 sont amplifiés par l'étage 26 et traités s'il y a lieu par un convertisseur analogique-numérique 27 pour être affichés ou mémorisés par un appareil 28. Le courant continu parcourant la bobine de champ 23 est délivré par une alimentation 29. Celle-ci comporte des organes de commande - que l'on a symbolisés par un rhéostat 291 - en vue de régler l'intensité du champ de surchauffe. Le convertisseur 27 comprend une horloge de pilotage non représentée qui peut être utilisée pour élaborer des signaux de coupure adressés par une liaison 271 à une entrée de commande de l'alimentation 29 et qui suivent chaque opération de mesure. Ces signaux interrompent momentanément le courant d'alimentation de la bobine 23 pour replacer le ou les grains du détecteur 21 dans l'état supraconducteur avant la mesure suivante.La sensibilité du capteur est d'autant meilleure que les parois qui le séparent de la source de rayonnement sont plus perméables audit rayonnement, Dans certaines applications, il est possible d'appliquer la préparation - immergée dans le cryostat - contre la surface du capteur. On aborde maintenant la description des circuits de lecture du détecteur. De nombreuses solutions sont en principe envisageables puisqu'il s'agît de mesurer une propriété liée à l'état des grains, telle que la résistivité, la chaleur spécifique, la conductivité thermique, l'impédance acoustique, etc... Cependant, certaines de ces propriétés se prêtent mal à des mesures locales par des moyens simples. D'autres, telle la résistivité, ne peuvent être déterminées que par liaison directe avec le détecteur. Par contre, les propriétés magnétiques peuvent être mesurées par des moyens simples et n'exigent pas le contact direct. Les fig. 3 et 4 sont relatives à des circuits exploitant cette faculté. Les cryostats n'y sont représentés que par leurs parois externes, figurées en traits interrompus. Les appareils de mémorisation ou d'affichage sont omis. On a supposé que le détecteur ne comporte qu'un sehl grain, mais on verra plus loin que les mêmes principes de mesure peuvent être utilisés avec des détecteurs surfaciques comprenant une multiplicité de grains. Dans les deux circuits, le paramètre de mesure mis en oeuvre est la self-induction d'une bobine détectrice dont le noyau est constitué par le grain détecteur. Dans la fig. 3, le grain détecteur 31, immergé dans le cryostat 32 et placé dans le champ de surchauffe rayonné par la bobine 33, est entouré d'une self de lecture 351. Celle-ci constitue un élément d'un circuit oscillant comportant en outre un condensateur 352 et une résistance 353, entretenu par une diode 354 polarisée par une alimentation 355 dont on a symbolisé les organes de réglage de tension par un potentiomètre 356. Le courant délivré par le circuit oscillant attaque l'amplificateur 36 par l'intermédiaire d'un condensateur 37 de découplage. La sortie de l'amplificateur 36 est connectée à des appareils de mesure ou de traitement de données non représentés, par exemple à un fréquencemètre. La fréquence du circuit étant fonction du coefficient de self de la bobine 31 est affectée par la pénétration du flux dans le noyau que constitue le grain 31. L'ensemble du circuit oscillant est immergé dans le cryostat. Un calcul simple montre que la variation de fréquence du circuit provoquée par la pénétration du flux est d'autant plus grande que la distance séparant le grain 31 et la bobine 351 est plus faible. On peut d'ailleurs aussi utiliser le circuit de la fig. 3 comme fluxmètre. Si 0 est le flux induit, d le diametre du grain détecteur 31, D le diamètre de la self 351, et H l'intensité du champ appliqué par la bobine 33, on peut montrer que la variation ## du flux est environ : ##= (d/D) (1tu2 H/4) (1) relation dans laquelle d/D est un coefficient sans dimension exprimant la perte de sensibilité due au champ démagnétisant du grain. On voit ainsi que l'intensité du signal est inversement proportionnelle à d3 ; l'emploi de ce procédé ne convient donc pas si le grain est très petit. La fig 4 montre un autre dispositif de détection permettant de réaliser une mesure dynamique de la pénétration de flux. Les composants identiques à ceux de la fig. 3 portent les mêmes repères. La bobine détectrice 351 est connectée au primaire d'un transformateur élévateur d'impédance 41 dont le secondaire attaque les entrées d'un amplificateur différentiel 42 à réaction négative capacitive. La boucle de réaction est symbolisée par un condensateur 43. On sait que, lorsque le grain détecteur 31 bascule vers l'état normal, la durée d'établissement du flux dans le grain est : At= #Jtd2/4 (2) et que. la tension maximale induite dans la bobine détectrice est e = ~ iAt = (dlD) (H,# ) (3) On remarque que le signal induit est proportionnel au diamètre du grain.L'amplificateur 42 joue le rôle d'un galvanomètre balistique à réponse rapide, S'il est connecté par exemple à un oscillographe, la pénétration du flux dans le grain se traduit par un signal en forme de pic. Le calcul montre que, si le diamètre moyen de la spire de la bobine 351 est de 30 microns, la tension induite est de 10 microvolts pour un diamètre de grain de 10 microns et de 1 microvoit pour un diamètre de grain de 1 micron. L'utilisation d'un circuit tel que celui de la fig. 4 permet donc d'obtenir, si ses composants sont convenablement choisis, un signal décelable avec des grains de très faible diamètre et dont la valeur est compatible avec les circuits logiques déjà utilisés pour le traitement des données de détecteurs de rayonnements du genre connu tels que les chambres à fils. Un tel circuit, utilisable avec un grain isolé, présente l'intérêt de permettre l'analyse de la montée du signal de détection. On dispose ainsi d'un modèle permettant de calculer les caractéristiques de détecteurs surfaciques dont on décrira plus loin des modes de réalisation. Il est d'ailleurs possible d'utiliser un détecteur à grain unique pour analyser un flux de rayonnement tel que celui émis par une préparation biologique en imposant au détecteur ou à la préparation un mouvement de balayage. La fig. 4 donne un exemple de dispositif dans lequel le mouvement est imposé à la préparation. Celle-ci est supportée par une table 45 mue dans deux directions perpendiculaires par des moteurs pas à pas 46 commandés par des amplificateurs 47. Ceux-ci sont actionnés par des signaux élaborés par une logique de commande 48 qui comporte une horloge non représentée adressant, durant chaque signal de commande de déplacement, un signal d'interruption qui provoque la rupture du courant d'alimentation de-la bobine 33 par l'alimentation 39. Le détecteur bascule à l'état supraconducteur entre chaque mesure.Quant à l'amplificateur 42, fonctionnant en galvanomètre balistique, il revient à la position zéro après chaque mesure et se trouve prêt à fonctionner de nouveau. La fig. 5 représente schématiquement un premier exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention mettant en oeuvre un détecteur surfacique. Les composants identiques à ceux déjà représentés dans les fig. 3 et 4 sont affectés des mêmes repères. Le détecteur 52 est constitué, comme on l'a déjà indiqué, par une dispersion de grains de matériau supraconducteur dans une plaquette de résine époxyde. L'organe de lecture Si est un convertisseur magnéto-optique du genre connu comportant des modulateurs de lumière à cellules de Kerr ou de Pockeis ou encore des cristaux nématiques. Il est alimenté par un circuit 53. La face d'entrée est fixée contre le détecteur surfacique 52.L'image peut être observée par la face opposée, à l'intérieur même du cryostat 32 On aborde maintenant la description de détecteurs surfaciques selon l'invention dans lesquels sont incorporés des circuits selfiques permettant d'effectuer des lectures localisées selon les procédés déjà décrits en référence aux fig. 4 et 5. La fig. 6 montre un exemple de détecteur linéaire au moyen duquel on peut constituer, par juxtaposition d'éléments semblables, un détecteur surfacique. Il est constitué d'un tronçon cylindrique 61 de faible diamètre obtenu par filage de la résine époxyde chargée par les grains ; ceux-ci ne sont pas représentés. Autour dudit tronçon est enroulé un conducteur 62 - qui peut être à spires jointives s'il est isolé - sur lequel est greffée une multiplicité de prises de self 63 connectables à des circuits d'alimentation, de détection et de traitement de données que l'on n'a pas représentés, mais dont la constitution est analogue à celle des circuits correspondants des fig. 3 ou 4 et dont la réalisation est, par conséquent, à la portée de l'homme de l'art. Il est ainsi possible, au cours d'une mesure, d'enregistrer ou de visualiser les données afférentes à chaque self.Les tronçons de self des éléments juxtaposés délimitent ainsi des plages de mesure auxquelles on peut conférer de très faibles dimensions. L'inconvénient de ce type de capteur est qu'il exige en principe autant de circuits de lecture que de plages de mesure. On examine maintenant, d'une part, la fig. 7a qui montre un capteur surfacique à conducteurs de lecture arrangés en matrice et les circuits associés, et, d'autre part, la fig. 7b qui est une section du capteur selon une coupe Vil-Vil de la fig. 7a. L'arrangement matriciel permet de réduire considérablement le nombre des connexions et des circuits de lecture. Le capteur 71 est constitué par une plaquette mince 711 en résine époxyde dans laquelle sont uniformément dispersés les grains détecteurs. La face inférieure de la plaquette dans la fig. 7b - est recouverte d'un dépôt ou d'une feuille métallique 712 formant conducteur de masse ou de retour, La face supérieure est recouverte d'une multiplicité de bandes métalliques parallèles 713x ayant chacune une extrémité connectée au plan de masse 712 par un conducteur 714x. Les bandes 713x sont recouvertes d'une couche isolante 716, par exemple en vernis époxyde, qui les sépare d'autres bandes 713y qui leur sont perpendiculaires et qui ont chacune une extrémité connectée au plan de masse 712 par un conducteur 714y. Les bandes 713 x et y sont en outre reliées, par leurs extrémités non connectées au plan 712, à une sortie (par exemple la sortie moins) d'un circuit d'alimentation en courant continu (que l'on n'a pas représenté) au moyen de conducteurs 715 x et y. Le plan de masse 712 est lui-même connecté à la sortie de signe opposé du même circuit d'alimentation. Chaque bande conductrice 713 x ou y forme avec le plan de masse 712 un circuit en boucle dont on peut détecter la variation de self provoquée par la transition d'une plage de grains supraconducteurs disposée quelque part dans ladite boucle. L'emplacement, autrement dit l'adresse, de toute plage de grains supraconducteurs transitant sous l'action du rayonnement peut donc être déterminé par la position des deux boucles orthogonales dont le coefficient de self est simultanément affecté, à condition évidemment que la réponse des circuits de lecture et de traitement soit suffisamment rapide pour éviter toute confusion. Pour faciliter l'examen des fig. 7a et 7b, on a arbitrairement réduit le nombre et augmenté la largeur des bandes 713 x et y. Mais il est évident que, dans la réalité, la largeur des bandes peut être très réduite (quelques dizaines de microns) et leur nombre élevé (par exemple une centaine de bandes x et une centaine de bandes y). Ces bandes peuvent être réalisées par tout moyen connu : collage de ruban métallique, dépôt sous vide avec masquage, etc... Elles peuvent d'ailleurs être remplacées par des conducteurs cylindriques croisés. La structure du capteur peut en outre être réalisée de toute autre façon que celle représentée par la fig. 7b. On peut par exemple le constituer par une croisée de fils isolés collés sur un support et revêtus d'un vernis époxyde chargé en grains de matériau supraconducteur.Quant au plan de masse ou de retour 712, il peut lui-même être remplacé par des bandes ou fils croisés dont chacun forme une boucle avec le conducteur 713 x ou y qui lui fait face. Le cryostat dans lequel est immergé le capteur n'a pas été représenté. Quant à la bobine de champ entourant le capteur dans le cryostat, elle est symbolisée par le bobinage 72 disposé dans la fig. 7a à côté du capteur. Il n'est pas nécessaire que les circuits d'exploitation des signaux de boucles et de traitement de données soient décrits en détail, leur réalisation étant à la portée de tout homme de l'art à qui l'on a défini leurs fonctions. On a représenté cependant, à titre d'exemple - un circuit de lecture 75 x ou y affecté à chaque boucle et de conception conforme à celle illustrée par la fig. 4 ou la fig. 5 ; - un circuit 73 de traitement de données dont les entrées sont en aval des circuits 715 et sont réparties en deux groupes affectés respectivement aux boucles x et y ; chaque groupe d'entrée comporte un convertisseur analogique-numérique suivi d'un convertisseur numérique parallèle-série - un organe d'affichage constitué par un oscilloscope 74 - une porte "ET" analogique 75 délivrant des signaux de brillance à l'oscilloscope 74 et elle-même commandée par les sorties x et y du circuit 73 - l'alimentation 76 de la bobine de champ 72 - un circuit de commande logique 77 déclenchant l'exploration des boucles du capteur par le circuit 73, la délivrance des signaux de sortie stockés par ledit circuit, la commande de balayage de l'oscilloscope 74 par un circuit de commande 78 et l'interruption du fonctionnement de l'alimentation 76 pour couper le champ de surchauffe délivré par la bobine 72 afin de permettre le réarmement du capteur 71 entre deux séquences de mesure, c'est-à-dire le retour de tous les grains du capteur à l'état supraconducteur. La fig. 8 montre, comme on l'a dit, un appareil de balayage (scanning) par rayons X mettant en oeuvre un capteur selon l'invention constitué par une multiplicité de grains supraconducteurs à l'état de surchauffe et disposes dans un diélectrique L'échantillon 81 à observer est disposé entre le tube à rayons X 82 délivrant un faisceau cylindrique de faible section et le capteur 83 immergé dans le cryostat S, Le capteur 83 est inséré dans la bobine détectrice 831 elle-même entoure de la bobine de champ 832. Le courant i engendré dans la bobine 831 est proportionnel au nombre de grains du capteur 83 basculant vers ltétat normal sous l'effet du rayonnement incident. L'échantillon SI est solidaire d'un support 84 pouvant être anime, au moyen d'un dispositif 841 à moteurs pas-à-pas, d'un mouvement de translation dans une direction X normale au faisceau et d'un mouvement de rotation Y autour de l'axe X. Des détecteurs de position 842 adressent des signaux x et y correspondant respectivement à la position linéaire X et à la position angulaire Y du support 84. Un microcalculateur 86, recevant les signaux i, x et y, commande une imprimante et une table à tracer, que l'on n'a pas représentées, pour enregistrer les valeurs desdits signaux et tracer la carte d'absorption correspondante. Un circuit 87,commandé lui aussi par le calculateur 86, permet de couper l'alimentation de la bobine de champ 832 lors des déplacements du support 84 entre chaque position de mesure pour assurer le réarmement du capteur 83. On peut conférer à celui-ci des dimensions très inférieures d celles des capteurs de rayonnement de "scanners" du genre connu et il peut supporter sans saturation des flux beaucoup plus intenses, c'est-à-dire que l'on peut obtenir plus rapidement des images mieux définies. La fig. 9 montre un appareil de gammagraphie d'émission par tomographie mettant lui aussi en oeuvre un capteur selon l'invention. L'échantillon 91,contenant un élément radioactif à émission gamma,constitue la source de rayonnement. Le capteur 93,inséré dans la bobine détectrice 931 et soumis au champ de la bobine de champ 932 dans le cryostat 95,est de structure analogue à celle du capteur 83 de la fig. 8, mais ses dimensions sont suffisantes pour couvrir le champ de rayonnement utile délimité par le collimateur 92 du genre connu. Les déplacements du support 94 sont ici des déplacements angulaires dans deux plans orthogonaux A et B. Ces déplacements sont assurés au moyen du dispositif 941 à moteurs pas-à-pas et mesurés par le détecteur de position 942 qui délivre des signaux a et b correspondant respectivement aux déplacements angulaires dans les plans A et B. De même que dans l'appareil de la fig. 8, un microcalculateur 96 exploite les signaux a et b et le signal i de la bobine 932 pour commander des dispositifs d'affichage de données non représentés ainsi que le réarmement du capteur Par rapport aux appareils du genre connu du type Auger, le dispositif de la fig. 9 présente l'avantage, non seulement de pouvoir assurer des mesures sous des flux beaucoup plus intenses, mais aussi de permettre une élimination plus complète du flou de diffusion. On peut en effet, en jouant sur la constitution et les dimensions des grains supraconducteurs du capteur 93 ainsi que sur l'intensité du champ de la bobine 932, ajuster le seuil de basculement des grains pour les rendre insensibles au rayonnement diffusé. D'une manière générale, l'efficacité des capteurs de l'invention constitués par une multiplicité de grains supraconducteurs dispersés dans un liant diélectrique peut être augmentée par l'incorporation d'éléments lourds, sous forme chimique simple ou combinée dans le liant afin d'augmenter la capacité de stoppage vis-à-vis du rayonnement et,par conséquent,la probabilité d'émission de photo-électrons engendrant le basculement. La charge dwélément lourd est avantageusement constituée par de petits grains, de diamètre au plus égal à un micron, d'un élément de nombre atomique supérieur à 70, tel que l'uranium, le bismuth, le plomb, le thallium, etc... Cet élément peut également être incorporé sous forme d'un composé tel qu'un oxyde, un halogénure, un carbure, un nitrure, etc... REVENDICATIONS 1.- Procédé de détection de rayonnements électromagnétiques ou corpusculaires, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre, pour détecter un photon ou une particule de rayonnement, le phénomène de transition d'un grain homogène de matériau supraconducteur de première espèce de ltétat supraconducteur métastable vers l'état normal sous l'effet d'un photo-électron expulsé par l'impact du photon ou de la particule sur le grain. 2.- Dispositif de détection de rayonnements électromaqnétiques ou corpusculaires, notamment pour la gammagraphie d'émission, comportant un récepteur de rayonnement et des moyens de détection des signaux de réception de rayonnement délivrés par le récepteur, caractérisé en ce que le récepteur comporte un capteur de rayonnement constitué par au moins un grain homogène de matériau supraconducteur de première espèce, un cryostat pour maintenir la température du matériau en-dessous de la valeur critique, des moyens pour engendrer dans la zone d'espace occupée par le capteur un champ magnétique de valeur déterminée pour maintenir le matériau en état supraconducteur métastable en l'absence de rayonnement et en ce que les moyens de détection comportent au moins un organe ou circuit de mesure d'une grandeur ou d'une variation de grandeur liées à l'état du matériau pour détecter la transition dudit matériau de l'état supraconducteur métastable vers l'état normal sous l'effet d'un photo-électron engendré par l'impact sur le matériau d'une particule ou d'un photon du rayonnement. 3.- Capteur de rayonnements pour dispositif de détection selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est constitué par un seul grain. 4.- Capteur de rayonnements pour dispositif de détection selon la revendication 2, caractérisé ence qu'il est constitué par une dispersion homogène de grains dans un élément de matériau diélectrique solide à la température imposée par le cryostat. 5.- Capteur de rayonnements selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau diélectrique est une résine époxyde. 6.- Capteur de rayonnements selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément est un tronçon de cylindre. 7.- Capteur de rayonnements selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément est une plaque. 8.- Capteur de rayonnements selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le matériau supraconducteur est le mercure, l'étain ou un alliage indium-bismuth. g.- Capteur de rayonnements selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le matériau diélectrique contient une charge d'un élément de nombre atomique supérieur à 70. 10.- Capteur de rayonnements selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément lourd est présent sous forme de grains de dimension au plus égale à 1 micron. 11. Capteur de rayonnements selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément lourd est présent sous forme d'un composé chimique. 120~ Dispositif de détection de rayonnements selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de mesure comporte au moins une bobine à au moins une spire# entourant au moins un grain de matériau supraconducteur et des moyens pour détecter la modification du coefficient de self de la bobine lors de la pénétration du flux magnétique liée à la transition du matériau supraconducteur. 13.- Dispositif de détection de rayonnements selon la revendication 12, caractérisé en ce que le circuit de mesure est un circuit résonnant dont l'élément selfique est la bobine, ledit circuit comportant des moyens pour détecter le changement de fréquence de résonance du circuit. 14.- Dispositif de détection de rayonnements selon la revendication 12, caractéris#é en ce que le circuit de mesure comporte en outre un transformateur élévateur d'impédance dont le primaire est connecté aux bornes de la bobine et un amplificateur différentiel à réaction négative capacitive dont les entrées sont connectées au secondaire du transformateur et dont la sortie délivre un signal de tension dont l'amplitude est proportionnelle à la tension induite dans la bobine lors de la transition d'état du matériau. 15.- Capteur surfacique de rayonnements pour dispositif de détection selon la revendication 2, caractorisé en ce qu'il est constitué par la juxtaposition de capteurs selon la revendication 6, dont chacun est entour d'un enroulement à prises multiples, lesdites prises délimitant sur chaque enroulement des bobines selfiques destinées à être connectées à des moyens de détection de la variation du coefficient de self de chaque bobine selon l'une quelconque des revendications 12 à 14. 16. - Capteur surfacique de rayonnements pour un dispositif de détection selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un élément plan selon la revendication 7 recouvert de deux réseaux croisés de boucles d'induction destinées à être connectées à des moyens de détection de la variation du coefficient de self de chaque boucle selon l'une quelconque des revendications 12 à 14. 17.- Capteur surfacique de rayonnements selon la revendication 16, caractérisé en ce que les voies d'aller et de retour des boucles sont constituées par des conducteurs isolés. 18.- Capteur surfacique de rayonnements selon la revendication 16, caractérisé en ce que les boucles comportent une voie aller constituée par des conducteurs isolés et une voie de retour commune constituée par une couche conductrice déposée sur l'une des faces du capteur. 19.- Capteur surfacique de rayonnements selon la revendication 17 ou la revendication 18, caractérisé en ce que les conducteurs sont des bandes. 20.- Capteur surfacique de rayonnements selon la revendication 19,caractérisé en ce que les bandes sont obtenues par dépôt métallique sous vide. 21.- Capteur surfacique de rayonnements selon la revendication 17 ou la revendication 18, caractérisé en ce que les conducteurs sont des fils noyés dans la masse du diélectrique. 22.- Dispositif de détection de rayonnements selon la revendication 2 dont le capteur est conforme à l'une quelconque des revendications 16 à 21, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour convertir les signaux d'induction délivrés par les boucles en signaux numériques, pour mémoriser lesdits signaux à des adresses correspondant aux emplacements des boucles dans leurs réseaux respectifs et pour délivrer Si- multanément à un organe d'inscription, d'affichage ou d'enregistrement les adresses des boucles de chaque réseau ayant délivré simultanément un signal d'induction. 23.- Dispositif de détection de rayonnements selon la revendication 2, comportant un capteur de rayonnements selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de mesure d'une grandeur liée à l'état du matériau est un convertisseur magnétooptique dont la face d'entrée est accolée à la face de capteur opposée h la face de capteur exposée aux rayonnements. 24.- Appareil de radiographie d'un échantillon par balayage (scanning) au moyen d'un faisceau de rayons X, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détection selon la revendication 2 dont le capteur est conforme à l'une quelconque des revendications 4 à 11, des moyens de changement de position de l'échantillon relativement au faisceau et au capteur, des moyens délivrant des signaux de mesure de position, des moyens délivrant un signal de mesure du nombre de grains du capteur ayant basculé vers l'état normal sous l'effet du rayonnement X atteignant le capteur et un calculateur élaborant, à partir des signaux de mesure de position et du signal de mesure du nombre de grains, des données numériques caractérisant l'absorption du rayonnement par l'échantillon. 25.- Appareil de gammagraphie par tomographie d'un échantillon émetteur de rayonnement gamma, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détection selon la revendication 2 dont le capteur est conforme à l'une quelconque des revendications 4 à 11, des moyens de changement de position angulaire de l'échantillon relativement au capteur, un collimateur#anti- diffusion, des moyens délivrant des signaux de mesure de position, des moyens délivrant un signal de mesure du nombre de grains du capteur ayant basculé vers l'état normal sous l'effet du rayonnement gamma atteignant le capteur et un calculateur élaborant, à partir des signaux de mesure de position et du signal de mesure du nombre de grains, des données numériques caractérisant l'émission du rayonnement par l'échantillon. 26.- Procédé pour trier des grains de matériau supraconducteur pour capteurs de rayonnements selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte une phase de triage par lévitation magnétique consistant à soumettre les grains, à l'état supraconducteur, à un champ magnétique à gradient de champ, les valeurs extrêmes dudit champ étant pré- déterminées d'après l'énergie du rayonnement à détecter. 27.- Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé de la revendication 26, caractérisé en ce qu'il comporte, dans un cryostat, une capsule destinée à contenir les grains à trier et munie d'un tiroir permettant de diviser le volume de la capsule en deux espaces verticalement juxtaposés et, disposées autour de la capsule, des bobines de Helmholtz engendrant dans la capsule un champ magnétique homogène et des bobines anti Helmholtz engendrant dans la capsule un gradient de champ magnétique orienté verticalement et se superposant au champ homogène. 28.- Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé de la revendication 26, caractérisé en ce qu'il comporte, dans un cryostat, un conduit vertical dont la partie supérieure débouche audessus du cryostat par une ouverture dans laquelle sont versés les grains à trier et dont la partie inférieure, débouchant audessous du cryostat, est divisée en une première et une deuxième voie par une paroi verticale, le conduit étant conformé de telle sorte que la première voie est dans l'alignement de la partie supérieure, des bobines de Helmholtz engendrant dans le conduit un champ magnétique homogène et des bobines anti-Helmholtz y engendrant un gradient de champ orienté horizontalement, de telle sorte que les grains normaux ne sont pas déviés et que les grains supraconducteurs sont déviés et tombent dans la deuxième voie. 29.- Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que, durant la phase de triage par lévitation magnétique, les grains sont exposés au rayonnement d'une source radioactive mono-énergétique.