Brevet FR2345751A1 — publié le 19771021

La présente invention concerne un appareil et un procédé permettant d'améliorer une radiographie électronique en réduisant la densité de charge dans la zone de fond de 11 image électrostatique, et en réduisant ainsi la quantité de révélateur qui est attiréepar cette même zone au cours du développement. Un dispositif de radiographie électronique tel que celui qui est décrit dans le Brevet des Etats-Unis -d'Amérique N"3 774 029 fait appel à l'absorption des rayons X par un fluide pour produire une image électrostatique sur une feuille receptrice en matériau diélectrique. La charge qui est recueillie par la feuille réceptrice en matériau diélectrique est proportionnelle à la dose de rayons X, Ainsi, la densité locale de charge sur une radiographie dépend du degré d'absorption des rayons X qui se produit le long d'une trajectoire suivie par les rayons X à travers le patient, et varie donc d'un point à un autre. Le développement des images de radiographie électronique; se fait par transport de la feuille diélectrique avec l'image électrostatique latente à travers un révélateur, comme dans les copieurs xérographiques de bureau. Mais les révélateurs liquides que l'on utilise actuellement pour développer des images de radiographie électronique sont beaucoup plus sensibles que les révélateurs commerciaux pour copieurs de bureau. La sensibilité aux rayons X d'un révélateur type pour radiographies électroniques apparait sur la courbe A de la figure 3 annexée. La grande sensibilité de ces révélateurs est partiellement responsable de la grande vitesse du dispositif de radiographie électronique par rapport aux combinaisons écran-film ordinaires.Cependant, comme le montre la courbe A, les images de radiographit electronique n'ont pas tendance à se saturer aux densités supérieures à 2,0, comme c'est le cas pour les films à l'halogénure d'argent. Si le bon contraste des images de radiographie électronique. est un fait positif aux densités inférieures à 2,0, il présente des difficultés pour les fortes densités. Le contraste auquel on parvient pour les densités supérieures à 2,0 n'est pas totalement utilisable en raison des limites des modes opératoires d'insolation normaux (utilisant des négatoscopes), et en fait il limite le champ d'application utile du dispositif de radiographie électronique . En outre, les régions de densité supérieure à 4,0 sont difficiles à sécher et à fondre au cours du développement. Ainsi donc, le dispositif idéal de développement des radiographies électroniques conserverait le facteur de contraste élevé des révélateurs pour les densités inférieures à 2,0, mais produirait un facteur de contraste décroissant à mesure que la dose augmente jusqu'à des densités supérieures à 2,0. L'utilité d'un tel phénomène de saturation est démontréepar la considération des densités optimales de diagnostic pour diverses régions d'une radiographie thoracique normale. Ces régions principales apparaissent dans le tableau ci-dessous Surfaces et densités moyennes pour une radiographie thoracique Surface densité optimale densité de charge (cm2) (moyenne) de 1' image électrosta tique 2 (en oeulatibs/an) Fond 100 N 3,5 ov 33,6 Extérieur 150 2,5 5,82 (côtés) Région des 600 1,25 3,82 paturons Coeur, cou 400 0,45 2,02 Epaules Colonne ver- 285 0,15 0,67 tébrale, diaphragme La forte densité de charge que l'on observe dans la zone du fond est dûe aux rayons X non atténués qui n'ont pas traversé le patient. Cette densité de charge produirait un dépôt excessif de révélateur qui risquerait de souiller l'image observée. Par conséquent, la présente invention a pour objet de procurer un appareil et un procédé nouveaux et améliorés, dans un dispositif de radiographie électronique , pour améliorer l'image observable en reluisant la densité de charge dans la zone de fond de l'image électrostatique latente. La présente invention a plus particulièrement pour objet de permettre la réduction de la densité de charge en neutralisant en totalité ou en partie la charge au-delà d'une valeur pré-déterminée, de façon à réaliser un effet de saturation. L'invention fait appel à une chambre classique de formation d'image pour radiographie électronique permettant d'obtenir une image électrostatique latente sur une feuille réceptrice en matériau diélectrique, ainsi qu'une unité classique de développement permettant de transformer l'image latente en une image observable. On intercale une opération de neutralisation dey charge entre l'opération de formation de l'image électrostatique et l'opération de développement, et au cours de cette opération de neutralisation de charge on expose l'image électrostatique à un effet corona qui forme des ions permettant de neutraliser une partie de la charge électrostatique, une tension de polarisation étant prévue pour limiter la neutralisation aux parties de l'image électrostatique qui portent une densité de charge relativement forte.La grandeur de la tension de polarisation et la durée de l'exposition à l'effet corona déterminent les caractéristiques de l'image observable résultante. Par ce moyen, on neutralise partiellement ou totalement la charge excessive qui est portée par l'image électrostatique initiale, et l'on peut obtenir une densité optimale sans affecter les zones porteuses d'informations de la feuille réceptrice qui sont moins fortement chargées. On va maintenant décrire l'invention plus en détail en se reportant à la planche de dessins annexée, sur laquelle la figure I est un schéma d'un dispositif de radiographie électronique auquel est incorporée la forme de réalisation actuellement préférée de l'invention la figure 2 illustre une forme de réalisation actuellement préférée de l'unité de neutralisation de charge faisant partie du dispositif de la figure 1 ; et la figure 3 est un jeu de courbes illustrant la mise en oeuvre de l'invention, les différentes courbes donnant la densité optique en fonction de la dose de rayons X (en millirad). Le dispositif de l'invention comporte une chambre 10 de formation d'image , une unité 11 de neutralisation de charge, et une unité de développement 12. La chambre de formation d'image peut être par exemple une chambre classique pour radiographies électroniques, telle celle qui est décrite dans le Brevet EUA susmentionné N03 774 029. Le rayonnement est envoyé par une source 13 de rayonnement au-delà de l'objet 14 dont on veut former l'image, vers la chambre 10. Une feuille réceptrice 16 en matériau diélectrique est transportée dans la chambre sous un couvercle 17 qui forme l'une des électrodes. L'autre électrode 18 est montée dans la chambre et en est isolée par un isolant 19, Une source de tension 21 est montée aux bornes des électrodes 16 et 18, et un fluide qui absorbe le rayonnement, par exemple du xénon gazeux, est introduit dans l'espace qui sépare les électrodes, par une canalisation 22. L'unité 11 de neutralisation de charge comporte un logement 25 à fond ouvert, un certain nombre de fils métalliques 26 étant montés dans le logement au droit du fond ouvert. Un logement type peut avoir une largeur de 2,5 cm environ, une hauteur de 2,5 cm environ et une longueur de 40 cm environ de façon à s'étendre en regard d'une feuille réceptrice de 35 cm sur 45 cm environ. Un fil métallique 27 de petit diamètre, généralement de 0,1 mm de diamètre, est monté à l'intérieur du logement 25et en est isolé électriquement. Une alimentation 28 à haute tension fournissant typiquement un courant continu de 6000 volts, est montée entre le logement 25 et le fil métallique 27 qui sert à produire un effet corona. Une plaque 30 conductrice de l'électricité est disposée en regard du côté ouvert du logement 25. Une source 31 de tension de polarisation est connectée à cette plaque 30, le potentiel de la plaque 30 et le potentiel du fil métallique 27 étant de même polarité par rapport à la masse. Cette polarité est contraire à la polarité de la charge électrostatique portée par la feuille réceptrice et produite dans la chambre de formation d'image . La tension de polarisation peut être fournie par une source 32 de courant continu et par une source 33 de courant alternatif de façon à assurer une tension de polarisation-variant de façon cyclique. A titre d'exemple, on peut faire varier la tension de polarisation entre 220 volts et 2000 volts à une fréquence de 60 hertz.Dans une autre forme de réalisation, on peut supprimer la composante alternative et maintenir la tension de polarisation constante à 220 volts en continu. La grandeur spécifique de la tension utilisée n'est pas cruciale, mais il faut noter que 220 volts représentent la tension de protection pour une densité optique égale à 2,0. La feuille réceptrice 16 est disposée entre le fond ouvert du logement 25 et la plaque 30 et, dans la forme de réalisation qui est représentée ici, il est prévu un moyen pour faire passer la.feuille réceptrice devant l'ouverture. La feuille 16 peut être portée par une bande transporteuse 35 qui est entraînée par des rouleaux 36 et 37. D'ordinaire cette bande se déplace à la vitesse d'environ 5 cm par seconde pour que, avec une ouverture de 2,5 cm environ, la durée d'exposition soit inférieure à une seconde. Ainsi que la description suivante permettra de le comprendre, cette durée d'exposition est l'un des paramètres qui régit l'opération de neutralisation par le dispositif. T'unité de développement 12 peut être un dispositif de développement de type xérographique classique utilisant un révélateur sec ou liquide. Du point de vue pratique, on commence d'ordinaire par décharger la feuille réceptrice 16, puis on l'introduit dans la chambre de formation d'image . On allume la source de rayonnement pendit la durée d'exposition voulue,après quoi on fait passer la feuille réceptrice, avec l'image électrostatique latente, dans l'unité de neutralisation de charge, puis dans l'unité de développement, la radiographie électronique définitive 38,qui porte l'image observable, sortant decetteanité de développement. Le potentiel du fil métallique 27 est suffisant pour ioniser localement l'air environnant. Le potentiel du fil métallique étant de polarité contraire à celle de la charge électrostatique portée par la feuille réceptrice 16, les ions qui se forment ont la polarité contraire de l'image électrostatique. Le logement 25 et les fils 26 de grille étant au potentiel de la masse, le champ entre l'image électrostatique portée par la feuille réceptrice 16 et les fils 26 de grille n'est déterminé que par la densité de charge de l'image et par le potentiel de la plaque 30 de polarisation. Dans le cas d'une image électrostatique à charge négative, la tension qui est appliquée à la plaque 30 de polarisation déplace artificiellement le point de potentiel 0 de l'image électrostatique, en faisant apparaître positives les zones à densité de charge relativement faible. Ces zones apparemment positives repoussent les ions positifs qui sont produits par le fil métallique 27 générateur de l'effet corona, et ne sont donc pas neutralisées par les ions. Cependant, les zones de l'image électrostatique qui portent une densité de charge relativement forte, par exemple la zone de fond, ne sont pas rendues positives et créent donc un champ d'attraction entre l'image électrostatique et les fils métalliques de grille.Aussi les ions positifs sont-ils attirés par la feuille réceptrice et neutralisent totalement ou partiellement l'image électrostatique négative. I1 en sera évidemment de même avec une image électrostatique positive et un fil métallique générateur d'effet corona et un potentiel de polarisation négatifs. On a mis à l'épreuve plusieurs modes de fonctionnement, et il semble que ce soit une combinaison de techniques qui fournisse les meilleurs résultats. Le degré de neutralisation qui se produit dépend de plusieurs paramètres : le courant ionique engendré par le fil métallique générateur d'effet corona, l'espacement entre la grille de masse et la surface de l'image, le temps pendant lequel l'image est exposée à l'effet corona, et la tension de polarisation. On peut faire varier le degré de neutralisation de l'image électrostatique négative par une tension supérieure à la tension de polarisation, depuis seulement quelques pour cent jusqu a une suppression complète de tout signal au-dessus de la tension de polarisation.On peut ainsi adapter la forme de la courbe caractéristique à la gamme de densité supérieure de façon qu'elle corresponde aux besoins des radiologistes. Trois formes possibles, B, C et D, apparaissent sur la figure 3. La courbe A montre la courbe caractéristique initiale pour le développement avec un révélateur liquide. Dans tous les cas, la tension de polarisation positive était réglée de façon à protéger toute la charge d'image au-dessous d'un niveau de densité optique égal à 2,0. Mais on peut ajuster ce niveau de coupure vers le haut ou vers le bas en fonction des besoins des radiologistes. La courbe B illustre un fonctionnement dépendant du temps avec une tension de polarisation constante et un premier réglage d'intensité de courant dû à l'effet corona et d'espacement de grille d'image. La courbe C correspond à une intensité un peu plus élevée du courant dû à lleffet corona, mais à une tension de polarisation qui varie, à 60 hertz, entre environ 220 volts et 2000 volts. Une suppression totale peut se produire avec un temps d'exposition plus long et une intensité élevée du courant dû à l'effet corona. Ce phénomène est représenté par la courbe D. Sur la figure 3, la zone qui correspond à une dose de rayons X inférieure à 1 millirad correspond à la région protégée par la tension de polarisation. Le mode de mise en oeuvre que l'on préfère utiliser actuellement consiste à utiliser la tension de polarisation oscillatoire et à obtenir une saturation proportionnelle, comme indiqué par la courbe C. Ce mode procure un champ d'application large pour les images de radiographie électronique , tout en évitant des dépôts excessifs de révélateur dans la zone de fond. Alors que la densité optique de la zone de fond est réduite grâce au procédé et à l'appareil de l'invention, le pouvoir séparateur n'est pas diminué et la densité d'information de l'image n'est pas affectée. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'une radiographie électronique, consistant à former une image électrostatique latente sur une feuille réceptrice en matériau diélectrique, en exposant cette feuille, dans une chambre de formation d'image , à une source de rayonnement, l'objet dont on veut former l'image étant placé entre la source de rayonnement et la chambre de formation d'image-, et l'image électrostatique résultante portant une densité de charge relativement forte dans la zone de fond et une densité de charge relativement faible dans la zone d'image ; après formation de l'image latente, à exposer la feuille réceptrice, portant l'image électrostatique latente, à une décharge ionique, tout en maintenant la feuille réceptrice à une certaine distance de la source d'ions et à une tension de polarisation telle que les ions sont attirés par les zones de l'image électrostatique qui portent la plus forte densité de charge , déterminée par la grandeur de la tension de polarisation, et neutralisent partiellement l'image électrostatique dans la zone de fond qui porte une densité de charge relativement forte, sans réduire la grandeur de la densité de charge relativement faible portée par la zone d'image ; puis à développer l'image électrostatique en une image observable à l'aide de particules de révélateur attirées par l'image électrostatique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on maintient la tension de polarisation pratiquement constante pendant l'opération d'exposition à la décharge ionique. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait varier de façon cyclique la tension de polarisation pendant l'opération d'exposition à la décharge ionique. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on commence par décharger la feuille réceptrice avant de former l'image électrostatique latente. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'image électrostatique est négative et les ions et la tension de polarisation sont positifs. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'image électrostatique est positive et les ions et la tension de polarisation sont négatifs. 7. Dispositif de radiographie électronique, comprenant une chambre de formation d'image comportant une première et une seconde électrodes séparées par un espace libre, et un moyen permettant de disposer une feuille réceptrice en matériau diélectrique dans cet espace libre contre l'une desdites électrodes au cours d'une exposition pour produire une image électrostatique latente sur ladite feuille, la densité de charge étant relativement forte dans la zone de fond et relativement faible dans la zone d'image une unité de neutralisation de charge comportant un élément générateur d'effet corona, un conducteur de polarisation, un moyen destine à disposer ladite feuille réceptrice, portant l'image électrostatique latente, entre ledit élément générateur d'effet corona et ledit conducteur de polarisation, la surface de ladite feuille qui porte ladite charge étant tournée vers et espacée dudit élément générateur d'effet corona, et un moyen permettant de connecter une source de tension de polarisation entre ledit élément générateur d'effet corona et ledit conducteur de polarisation, pour que la grandeur de ladite densité de charge relativement forte soit réduite sans que la grandeur de ladite densité de charge relativement faible soit elle aussi réduite ; et une unité de développement destinée à recevoir ladite feuille réceptrice portant la densité de charge ainsi réduite et à développer ladite image électrostatique latente en une image observable. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit élément générateur d'effet corona possède une ouverture de sortie de forme allongée, au droit de laquelle sont disposés des fils métalliques formant grille, et en ce qu'il comprend un moyen pour faire passer ladite feuille réceptrice devant ladite ouverture. 9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comporte une alimentation en courant continu qui est connectée de façon à former ladite source de tension de polarisation. 10. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comporte une alimentation variant de façon cyclique qui est connectée de façon à former ladite source de tension de polarisation.