Brevet FR2352406A1 — publié le 19771216

L'invention est relative aux dispositifs de détection de rayonnements X durs ou gamma d'énergie supérieure à 5 keV, destinés par exemple à la gammagraphie d'émission dans les domaines biologique, anatomique et médical. Un objet de l'invention est de fournir des dispositifs du genre précité qui donnent directement, c'est-à-dire sans traitement intermédiaire, l'image d'une répartition de rayonnement. Un autre objet de l'invention est de fournir des dispositifs du genre précité qui constituent, de par leur conception, des mémoires vives de répartition de rayonnement, c'est-à-dire qui affichent lesdites données pendant la durée jugée nécessaire par l'opérateur et que l'on puisse réarmer - c'est-à-dire remettre en condition de mesure - instantanément. 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 croitre l'intensité du champ entourant le matériau à l'état supraconducteur 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 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 déclenche l'expulsion d'un photoélectron qui provoque ladite transition et que le matériau est, dans l'état supraconducteur, sensible aux phénomènes de lévitation magnétique, mais qu'il ne l'est plus lorsqu'il a transité vers l'état normal, c'est-à-dire non supra conducteur. Le dispositif de l'invention comporte, dans un cryostat, au moins un élément détecteur de rayonnement disposant d'un degré de liberté en translation et contenant au moins un grain homogène d'un matériau supraconducteur de première espèce, tel que le mercure, l'étain ou un alliage indium-bismuth des bobines de champ engendrent dans l'espace occupé par le ou les éléments détecteurs un champ magnétique à gradient de champ, parallèle à la direction de translation, dont l'intensité est telle que le ou les grains de matériau sont maintenus dans un état supraconducteur métastable - dit souvent état de surchauffe - en l'absence de rayonnement et dont l'orientation est telle que chaque élément détecteur est alors maintenu par lévitation magnétique dans une position écartée d'une position de rappel assignée par une force de rappel non magnétique. Lorsqu'un certain nombre de grains d'un élément détecteur ont transité vers l'état normal, ils ne subissent plus l'effet de lévitation et l'élément détecteur revient vers sa position de rappel ; il est donc possible, en déterminant la position d'un détecteur par voie optique, électrique, etc..., de savoir s'il a été ou non exposé au rayonnement. Un élément détecteur de rayonnement peut être constitué par un grain unique ou par un solide de forme cylindrique (au sens général du terme) comportant une dispersion de grains dans un matériau diélectrique tel qu'une résine polymérique. Le ou les grains de matériau supraconducteur devant être utilisés pour la fabrication de détecteurs de rayonnement 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 Helmholtz pour engendrer le champ et des bobines anti-Helmholtz pour engendrer le gradient de champ. On remarquera que la détection de rayonnement par le dispositif de l'invention est enregistrée 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 endeçà 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 rayonnement 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 détecteurs de rayonnement et de dispositifs de détection de rayonnement selon l'invention et d'un exemple de réalisation d'un dispositif de triage de grains supraconducteurs, descrip ~tion 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 par lévitation de grains de matériau supraconducteur utilisés comme constituants de détecteurs de rayonnement de l'invention La fig. lb est une section schématique d'une deuxième forme de réalisation. Les fig. 2a, 2b et 2c sont des schémas d'un dispositif de détection selon l'invention dans lequel les détecteurs sont des grains libres; le repérage de position est obtenu par voie optique et le rappel par gravité, La fig. 3 est une section schématique d'un dispositif selon l'invention dans lequel les détecteurs sont des bâtonnets de résine polymère chargés de grains et le rappel est obtenu par circulation du fluide cryostatique. Afin de faciliter l'examen des figures, on a la plupart du temps omis des indications inutiles pour la compréhension desdites figures, telles que certaines dispositions des cryostats - dispositif de pompage, plans de joints d'éléments démontables, joints d'étanchéité, doubles parois , etc... et telles que des éléments annexes comme les collimateurs de rayonnement, certaines connexions électriques, etc... Avant de considérerles fig. la et lb, il est nécessaire de donner quelques indications sur le procédé d'obtention des grains de matériau supraconducteur destinés à 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 "queue" 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. On suppose pour l'instant que le matériau choisi est solide à la température ambiante. 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 ultrasonique. Il est évidemment nécessaire que le liquide jouant le rôle de support d'émulsion puisse supporter sans s'évaporer la température de fusion des grains. Lorsque le matériau est l'étain ou un alliage indium-bismuth, 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. Ces grains sont ensuite soumis à une opération de triage par lévitation magnétique au moyen du dispositif de la fig. 1 qui comporte une capsule 11 dans laquelle sont disposés 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 Il 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 14. interne contenant le bain d'hélium, l'autre 142 externe délimitant avec l'enceinte 141 un espace de garde empli d'azote liquide.Le tiroir 12 peut se manoeuvrer de l'extérieur du cryostat au moyen d'une commande que l'on a symbolisé par des fils 121 guidés par des galets 122. On suppose dans la fig. 1 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 16 sont des bobines de Helmholtz, c'est-à-dire quelles 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 1 est disposée dans le cryostat, tous les grains sont à l'état supraconducteur. Le tiroir i2 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 11 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 et 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-àdire la proportion des grains qui transitent à un niveau d'énergie déterminé. Quant à la taille des grains, elle conditionne le niveau minimal d'énergie de réponse et la durée de rupture de l'état supraconducteur. Plus les grains seront fins et plus ces grandeurs seront faibles.On peut en outre, durant le triage, soumettre les grains au rayonnement d'une source radioactive mono-énergétique pour sélectionner ceux qui sont sensibles à un seuil énergétique déterminé. La fig. lb montre une autre forme de réalisation du dispositif de triage de l'invention permettant d'effectuer la sélec tion des grains "en continu". Les bobines de Helmholtz 16b et les botines anti-Helmholtz 17b sont disposées dans la cuve interne 141 du cryostat 14 de telle façon que le gradient de champ magnétique est dirigé horizontalement 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 verticale 183. La voie 181 est dimensionnée et disposée en alignement avec la partie supérieure du conduit. Les grains à trier sont introduits par l'embouchure supérieure 184. Ceux qui demeurent supraconducteurs sont déviés par le gradient magnétique et tombent dans la voie 182. Les autres tombent dans la voie 181. Pour réaliser les éléments détecteurs parallélépipédiques ou cylindriques destinés, comme on le verra, à certaines formes de réalisation du dispositif de l'invention, il est nécessaire de disperser les grains supraconducteurs qui sont 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'avantage de ne pas 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 ultrasonique. Que la résine choisie soit thermoplastique ou thermodurcissable, on fixe la durée d'agitation et la température afin que les grains soient uniformément dispersés lorsque la résine a une viscosité telle que leur ségrégation devienne impossible. On procède ensuite aux opérations de mise en forme. Les tronçons cylindriques peuvent être obtenus, par exemple, par coupe de fils obtenus par étirage. On remarquera que les grains étant 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 atriau 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'agitation de telle sorte que les gouttelettes de mercure se solidifient sous forme de sphérules. La phase liquide est 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 bâtonnets, on peut alors 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 par un chauffage rapide faisant suite à l'émulsionnage afin d'éviter la ségrégation et la coalescence des sphérules de mercure. Les bâtonnets peuvent être ainsi conservés à la température ambiante puisque les grains liquéfiés de mercure se resolidifieront et reviendront à l'état supraconducteur dans le cryostat d'utilisation. D'une façon générale, le procédé ci-dessus décrit de dispersion de grains dans le diélectrique permet d'obtenir des bâtonnets détecteurs contenant une forte proportion de grains (jusqu'à 50% en volume) et, par conséquent, dotés d'une bonne sensibilité au rayonnement et au gradient de champ de lévitation. Il est sans importance que des grains voisins soient en contact, les procédés de détection de position qui sont décrits plus loin ne faisant pas appel à des mesures de résistivité. L'essentiel est d'avoir une répartition homogène, c'est-à-dire sans amas ni lacune. On considère maintenant les fig. 2a, 2b et 2c qui schématisent une première forme de réalisation du dispositif de l'invention, caractérisée en ce qu'elle met en oeuvre, comme éléments détecteurs, des grains libres dont la position est repérée à l'aide d'un dispositif optique et qui sont rappelés par gravité lorsqu'ils ne sont plus soumis à la lévitation magnétique. La fig. 2a est une section axiale d'ensemble, la fig. 2b est une section axiale partielle à plus grande échelle et la fig. 2c une section diamétrale selon le plan de coupe Il-Il de la fig. 2b. Une capsule 21 est immergée dans l'enveloppe interne 221 du cryostat à hélium 22, à faible distance du fond de lten- veloppe de telle sorte qu'elle est refroidie par une mince lame d'hélium liquide qui se renouvelle par convection. L'enveloppe externe 222 délimite un espace de garde empli d'azote liquide. La capsule 21 comporte un bottier 211 en matériau amagnétique, tel que le verre ou l'acier austénitique, clos par une loupe de Stanhope 212. L'espace interne du bottier 211 est divisé en conduits verticaux 213 par des tubes capillaires en verre ou des cloisons en nids d'abeilles en acier austénitique. Dans chaque conduit est logé au moins un grain 214 en matériau supraconducteur de première espèce, par exemple en mercure, en étain, en indium, en alliage indium-bismuth, en plomb ou en thallium. Autour de l'enceinte extérieure 222 sont disposées deux paires de bobines annulaires 23 et 24 alimentées en courant continu pour créer un champ magnétique à gradient de champ dans l'espace qu'elles délimitent. Les bobines 23 sont des bobines de Helmholtz dans lesquelles le sens du courant est tel qu'il engendre un champ homogène orienté vers la partie inférieure du cryostat. Les bobines 24 sont des bobines anti-Helmholtz dans lesquelles le courant circule pour engendrer un gradient de champ orienté vers le haut. Les valeurs du champ et du gradient de champ sont déterminées en fonction de la sensibilité recherchée pour le dispositif de détection, c'est-à-dire par le seuil d'énergie de rayonnement auquel il doit répondre. Il n'est pas obligatoire de disposer les bobines autour de lten- ceinte du cryostat.On peut fort bien les placer à l'intérieur ou même dans l'espace de garde. Lorsque la capsule 21 est immergée dans le cryostat et soumise aux champs engendrés par les bobines 23 et 24, tous les grains sont à l'état supraconducteur métastable et, en raison de l'effet d'écrantage de champ (effet Meissner),se comportent comme des bulles magnétiques chassées vers le haut de la capsule. Des conduits 213 sont nécessaires pour empêcher les grains de s'écarter les uns des autres et de se diriger vers les bords de la capsule. On sait qu'une loupe de Stanhope, telle que la loupe 212, ne donne d'image nette - vue à l'infini par un observateur que d'objets disposés contre sa face plane et qu'en outre elle concentre le rayonnement lumineux ambiant sur lesdits objets. Les grains lévités apparaissent donc comme autant de taches brillantes et nettes. Par contre, ceux qui, ayant transité sous l'effet du rayonnement (arrivant, dans le cas des fig.2a,2b,2c par la face inférieure du cryostat), échappent à la lévitation et descendent à la partie inférieure des conduits 213. Ils n'apparaissent plus dans le champ de la loupe 212 et leurs images sont noyées dans le fond optique. L'examen direct au travers de la loupe 212 montre donc, dans la section de faisceau de rayonnement intercepté par le détecteur, la répartition des pinceaux dont l'énergie est supérieure à un seuil déterminé. Ce seuil peut être ajusté, par exemple en jouant sur la taille des grains, pour éliminer l'effet des rayonnements diffusés dans le corps dont on veut faire l'image. Si l'on interpose entre le faisceau et le détecteur un écran opaque au rayonnement et si l'on coupe le courant des bobines 23 pour supprimer le champ de surchauffe, tous les grains redeviennent supraconducteurs, se replacent contre la loupe 212 et le détecteur se trouve réarmé pour un nouvel examen. En répétant sur un faisceau de rayonnement plusieurs mesures avec des valeurs de champ de surchauffe différentes,on peut dresser une carte de répartition des énergies de rayonnement par classes de valeurs d'énergie. L'aspect vu au travers de la loupe 212 peut évidemment être affiché ou enregistré. La fig. 2a montre un exemple d'appareillage d'affichage par télévision. L'objectif 251 de la camera 25 est entouré d'une rampe lumineuse circulaire 252 à lumière diffuse. La camera 25 est connectée à un récepteur de télévision 26 permettant l'enregistrement par photographie de l'écran ou l'examen simultané par plusieurs observateurs. Ce système de télévision peut d'ailleurs être tout simplement remplacé par un appareil photographique. Le dispositif de détection ci-dessus décrit est d'un faible encombrement et d'une réalisation simple et peu coûteuse. Il permet d'obtenir une très bonne définition, car on trouve dans le commerce des tubes capillaires de quelques dizaines de microns de diamètre permettant de former des conduits 213 très fins. Quant aux grains, comme il est possible d'en sélectionner de quelques microns de diamètre, on peut en loger plusieurs dans chaque conduit. Le dispositif des fig. 2a, 2b, 2c ne convient cependant que lorsque le rayonnement lui parvient par sa face inférieure, puisque la force de rappel des grains est la gravité. Celui de la fig. 3 ne présente pas cet inconvénient. En outre, il comporte comme éléments détecteurs des bâtonnets à grains dispersés. La détection de position est réalisée par des moyens électriques. Toutes ses dispositions sont d'ailleurs interchangeables avec celles représentées dans les fig. 2a, 2b et 2c. Dans le dispositif de la fig. 3, le rappel est obtenu non plus par gravité, mais par circulation du fluide cryogénique qui est par exemple de l'hélium liquide ou gazeux ; l'orientation du rayonnement est donc indifférente. Le cryostat 31, de forme générale cylindrique et dont l'axe est horizontal, comprend une enveloppe interne 311 et une enveloppe externe 312. Les deux enveloppes délimitent un espace de garde empli d'azote liquide. Le champ de surchauffe est engendré par les bobines de Helm 33 holtz 32 et anti-Helmholtz/disposées dans l'espace de garde. Une chemise cylindrique 34, en matériau amagnétique mais qui peut être métallique, est logée coaxialement dans l'enveloppe 311 et forme avec celle-ci un passage annulaire. Elle est raccor dée du côté de l'extrémité ouverte du cryostat à une tubulure 341 et l'enveloppe 311 à une tubulure 313. La chemise 34 se termine à faible distance du fond 314 du cryostat. Les tubulures 313 et 341 sont raccordées à une installation cryogénique de pompage d'hélium non représentée. La chemise 34 contient des bâtonnets 35 en araldite chargée de grains de matériau supraconducteur, logés en arrangement compact avec un jeu permettant leur glissement mutuel. Dans le cas illustré par la fig. 3, l'hélium circule en suivant le sens des flèches de telle sorte qu'il tend à éloigner les bâtonnets 35 du fond 314.Les bobines 32 et 33 sont, par contre, alimentées de telle sorte que le gradient de champ ramène les bâtonnets contre le fond 314 lorsque le matériau des grains est à l'état supraconducteur. Les plots 36, par exemple en polycarbure halogéné (Teflon ou matériau analogue), empêchent cependant les bâtonnets 35 de buter contre le fond 314 de telle sorte que l'hélium puisse circuler dans l'intervalle entre bâtonnets et fond et dans les intervalles entre bâtonnets, le refroidissement étant ainsi assuré quelle que soit la position des bâtonnets. Le dispositif de la fig. 3 peut être équipé, soit de détecteurs électriques de position 37 (par exemple inductifs ou capacitifs), soit d'un système de repérage optique analogue à celui des fig. 2a, 2b et 2c. Il suffit dans ce dernier cas de recouvrir l'extrémité des bâtonnets proche du fond du cryostat d'un enduit réfléchissant ou ayant un albedo élevé. On notera par ailleurs que le dispositif est réversible. Si l'on inverse les sens des courants d'alimentation des bobines de champ 32 et 33 et le sens du courant fluide, le sens du déplacement des bâtonnets sous l'effet du rayonnement est inverse. Pour conclure, on indique que l'efficacité des bâtonnets, autrement dit des capteurs, peut être augmentée par l'incorpo ration d'éléments lourds dans le liant sous forme chimique sim ou ple/combinée pour accroître la capacité de stoppage desdits bâtonnets vis-à-vis du rayonnement et, par conséquent, la probabilité d'émission des photo-électrons engendrant le basculement des grains. La charge d'élément lourd est avantageusement constituée par de petits grains, de diamètre au plus égal à 1 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.- Dispositif de détection de rayonnements électro-magnétiques ou corpusculaires durs, notamment pour la radiographie ou la gammagraphie d'émission, caractérisé en ce qu'il comporte - dans un cryostat, une multiplicité d'éléments détecteurs disposant d'un degré de liberté en translation et contenant au moins un grain homogène d'un matériau supraconducteur de première espèce - des moyens pour engendrer dans la zone d'espace occupée par le ou les éléments détecteurs un champ magnétique à gradient de champ parallèle à la direction de translation, de valeur telle que le matériau supraconducteur du ou des grains de chaque élément est maintenu dans un état supraconducteur métastable et de sens tel que chaque élément est maintenu, par l'effet de la lévitation magnétique appliquée par le champ aux grains, écarté d'une position de rappel assignée par une force de rappel non magnétique et - des moyens pour distinguer la position de lévitation de chaque élément de la position de rappel qu'il occupe lorsque le matériau du grain ou des grains qu'il contient a transité, sous l'effet d'au moins un photoélectron dont l'émission est déclenchée par le rayonnement, de l'état supraconducteur vers l'état normal, c'est-à-dire non supraconducteur. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments détecteurs sont constitués chacun d'un seul grain et en ce que des moyens de guidage leur assignent des mouvements de translation parallèles. 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément détecteur est constitué par une dispersion de grains de matériau supraconducteur dans un liant diélectrique. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments détecteurs sont parallélépipédiques ou cylindriques et sont guidés par leurs contacts mutuels. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau supraconducteur est le mercure, l'étain, le bismuth, un alliage indium-bismuth, le plomb ou le thallium. 6.- Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que le diélectrique est une résine époxyde. 7.- Dispositif selon la revendication 3, 4 ou 6, caractérisé en ce que le liant diélectrique contient une charge d'un élément de nombre atomique supérieur à 70. 5.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément lourd est présent sous forme de grain d'un diamètre au plus égal à 1 micron. 9.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément lourd est présent sous forme d'un composé chimique. 10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9, caractér sé en ce que le gradient de champ est orienté de telle sorte que la force de rappel est la gravité. 11.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la force de rappel est obtenue par circulation d'un fluide cryogénique. 12.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte, pour distinguer la position de lévitation de chaque élément détecteur de sa position de rappel, un élément optique donnant une image nette d'au moins une partie d'un élément détecteur dans l'une des positions et une image floue dans l'autre position. 13.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte, pour distinguer la position de lévitation de chaque élément détecteur de sa position de rappel, des moyens électriques. 14.- Procédé pour trier des grains de matériau supraconducteur pour éléments détecteurs de rayonnement pour un dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 13, 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 prédéterminées d'après l'énergie du. rayonnement à détecter. 15.- Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé de la revendication 14, 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. 16.- Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé de la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte, dans un cryostat, un conduit vertical en matériau amagnétique dont la partie supérieure débouche au-dessus du cryostat par une ouverture dans laquelle sont versés les grains à trier et dont la partie inférieure, débouchant au-dessous 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 tombent dans la première voie, tandis que les grains supraconducteurs sont déviés et tombent dans la deuxième voie. 17.- Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que, durant la phase de triage par lévitation magnétique, les grains sont exposés au rayonnement d'une source radioactive mono-énergétique.