Brevet FR2382088A1 — publié le 19780922

La présente invention a trait å un procédé pour la fabrication d'un filament d'anode destiné & un compteur & BR Des compteurs à gaz dont la sensibilité est fonction de la position sont décrits dans les brevets américains 3.483.377 et 3,517.194 ou il est exposé qu'un faisceau de rayons X dispersés est dirigé sur un compteur a gaz, c'est- & dire un tube qui est rempli d'un gaz et qui est constitué par une matière étanche au gaz mais perméable aux rayons X, dans lequel se trouve un mince filament d'anode maintenu a un potentiel positif ou négatif par rapport a son environnement. Les rayons X pénétrant dans le tube ionisent une partie des molécules du gaz et les électrons libérés résultants se déplacent en direction du filament d'anode et créent dans ce dernier une impulsion de courant électrique. Grâce & un circuit décrit dans les brevets américains précités, il est non seulement possible de mesurer et de compter ces impulsions mais encore d'établir l'endroit du filament d'anode ou sont parvenus les électrons qui ont engendrés l'impulsion de courant en question. I1 est possible, de cette façon, d'obtenir une sorte d'image und6mensionnelle de la section droite traversée par le faisceau de rayons X dispersés. Les compteurs a gaz ou détecteurs similaires decrits dans ces hreyeta américains présentent cependant certains inconvénients, En premier lieu, le filament d'anode qui consiste en un mince filament de quartz entouré par une couche extrèmement mince de charbon conférant a ce filament la conductiyité requise est extraordinairement vulnérable, ce qui fait que la manipulation de ce filament et, plus particulièrement, son montage, représente une opération très difficile, Le nettoyage du filament est aussi pratiquement impossble, ce qui a pour corollaire que le filament n'a qu'une durée de vie relativement courte. Un second inconvénient des compteurs a gaz décrits réside dans le fait que le filament d'anode est habituellement disposé de manière telle que seul le rayon central du faisceau de rayons X devant être examiné est dirigé perpendiculairement au point milieu du filament d'anode. I1 en résulte que les rayons X incidents situés au voisinage immédiat du point milieu du filament sont mesurés et reproduits parfaitement, ctest-3-dire avec un pouvoir de résolution élevé, mais qu'il n'en est pas de même avec les rayons qui se trouvent plus près de la périphérie du faisceau et qui tombent a des endroit du filament situes plus près d'une des extrémités de ce dernier.Ces derniers rayons tombent, en fait, sous un angle donné sur le filament, ce qui fait que le pouvoir de résolution et, par conséquent, la netteté de l'image, laquelle est déterminée dans une large mesure par la projection du trajet de ces rayons sur le filament d'anode, s'en trouvent influencés défavorablement. Un des objets de la présente invention est de créer un procédé pour la fabrication d'un filament d'anode destiné a un compteur à gaz, ce filament dlanode etant plus solide que les filaments d'anode connus de sorte que : la manipulation et le montage d'un tel filament soulèvent moins de difficultés que dans le cas des filaments connus; le nettoyage, par exemple a l'aide de vibrations ultrasonores, du filament est possible; et, en particulier, le filament a une durée de vie utile plus longue que les filaments connus. Un autre objet de la présente invention est de créer un procédé pour la fabrication d'un filament d'anode destiné a un compteur a gaz ou autre appareil de détection similaire, ce filament présentant un degré d'élasticité élevé et une forte résistance mécanique, grâce a quoi il peut prendre un état courbé sans être endommagé et peut continuer a fonction ner dans cet état, On peut obtenir maintenant ces objets grâce a un procédé du type qui est mentionné au début de cet exposé et qui est caractérisé, selon la présente invention, par le fait que l'on munit un type de verre ayant une élasticité spécifique d'un ou plusieurs oxydes métalliques et que l'on forme avec ce verre, d'une façon classique, un filament ayant l'épaisseur voulue, ce filament étant ensuite chauffé dans une atmosphère réductrice jusqu'd ce que, grâce a la réduction d'une partie des oxydes présents dans la couche superficielle du filament, une conductivité continue spécifique ait été atteinte. Enfin, la présente invention a pour but la réalisation d'un compteur a gaz dont la sensibilité est fonction de la position et dans lequel le filament d'anode a une forme telle que les rayons X dispersés qui doivent être examinés et qui arrivent sur chaque partiedu filament en provenant d'un diffractomètre tombent au moins presque perpendiculairement sur le filament. On atteint cet objectif a l'aide d'un compteur a gaz du type mentionné, dans lequel est monté un filament d'anode obtenu grâce au procédé selon l'invention, le compteur a gaz susvisé étant caractérisé selon la présente invention par le fait que le filament d'anode a au moins approximativement la forme d'un arc de cercle dont le centre colncide avec le centre du diffractomètre dans lequel se trouve l'objet a examiner, cela de manière telle que les radiations dispersées sur l'objet pénètrent dans le compteur a gaz dans une direction principalement perpendiculaire au filament d'anode, grâce a quoi on obtient une sensibilité uniforme par rapport a la position sur une plage angulaire spécifique. On va maintenant décrire a titre illustratif et non limitatif la présente invention en se référant aux dessins annexés parmi lesquels la fig. 1 montre un agencement schématique d'un dispositif classique comprenant le diffractomètre a rayons X avec l'aide duquel on peut effectuer l'analyse de la couche superficielle d'un objet; la fig. 2 montre un graphique d'une mesure ou analyse effectuée a l'aide du dispositif selon la fig, 1; la fig. 3 montre schématiquement un agencement d'un dispositif dans lequel est utilisée la présente invention; la fig. 4 montre un graphique d'une mesure ou analyse effectuée avec le dispositif selon la fig. 3. Dans l'agencement représenté sur la fig. 1, la prépara tion 3 devant être examinée se trouve au centre du cercle Soniowétrique 1 du dffractométre 2, la préparation 3 étant formée. par exemple par une partie d'une bague de roulement dont on doit analyser jusqu'a une certaine profondeur la structure de la couche superficielle, A cette fin, on irradie la surface 4 de la préparation 3 & l'aide de rayons X émis par le tube a rayons X 5, la répartition locale de l'inten sité dans le faisceau de rayons X dispersés sur la surface a examiner étant alors mesurée à l'aide du compteur a gaz 6. Pour cela, le compteur a gaz comprend un mince filament anodique 7 qui, grâce a la différence de potentiel par rapport a l'environnement, attire les électrons libérés par l'ionisation, ce qui entraîne la création d'impulsions de courant qui donnent, par l'intermédiaire d'un circuit également classique (non représenté de façon détaillée), des images du faisceau (réfléchi) de rayons X; une telle image est représentée sur la fig. 2. Dans ce mode de réalisation classique, il se produit néanmoins près des extrémités A et C du filament anodique rectiligne 7 une déformation qui est due a la projection du trajet du faisceau de rayons X sur le filament d'anode et ceci a une influence nuisible sur la nettete de la reproduction (voir sur la fig. 2 les points A et C).Ceci est en contraste avec la reproduction des rayons X qui tombent perpendiculairement sur le point milieu B du filament d'anode; en d'autres termes un fort pouvoir de résolution est mesure et reproduit en ce point en comparaison de la formation de l'image des rayons qui se trouvent plus près des extrémités du filament d'anode 7 lorsqu'ils tombent sur ce dernier. I1 convient de souligner que, dans la reproduction selon les fig. 2 et 4, l'intensité des rayons X est indiquée par J et leur angle de dispersion parçl. C'est en tenant compte que le pouvoir de résolution et, par conséquent, la netteté de l'image sont déterminés dans une large mesure par la projection du trajet des rayons X sur le filament anodique 7 qu'on a suggéré, en accord avec la présente invention, un agencement d'un filament d'anode spécifique 8 tel que celui représenté sur la fig. 3.Ici, le filament anodique 8 du compteur à gaz 9 a approximativement la forme de l'arc du cercle goniométrîque 1, la section de surface 4 de la préparation 3 en formant grosso modo le centre, La fig. 4 montre l'image obtenue avec cet agencement, cellevct s'étant révélée dans la pratique d'une qualité considérablement meilleure que celle obtenue avec les diffractomètres a rayons X classiques, c'est-à-dire que cette image reproduit un pouvoir de résolution constant (voir fig. 4 où, par exemple, les largeur:r sont constantes) par rapport a l'image que l'on a pu jusqu a présent obtenir avec les compteurs a gaz ou détecteurs similaires classiques (voir fig. 2 où les largeur g et q diffèrent déjà). I1 convient de souligner que, dans le cas des agencements de diffractomètres classiques, il n'est pas possible d'utiliser un filament anodique courbé en raison de la vulnérabilité extraordinaire de ces types de filaments anodiques.Toutefois, il est maintenant possible selon la présente invention, grâce a l'utilisation du procédé dans lequel un filament anodique 8 réalisé a partir d'un type de verre spécifique que l'on chauffe dans une atmosphère réductrice en vue d'obtenir par suite de la présence d'oxydes dans la couche superficielle une conductivité spécifique associée à une certaine élasticité et une certaine résistance mécanique du filament anodique 8, de donner a ce nouveau filament d'anode une forme spécifique, par exemple une forme courbée. I1 est bien entendu que la description qui précede n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention, laquelle est définie par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer un filament d'anode destiné a un compteur a gaz dont la sensibilité est fonction de la position, caractérisé par le fait que l'on inclus un ou plusieurs oxydes métalliques a un type de verre d'une élasticité spécifique avec lequel on forme d'une façon classique un filament ayant 1 'épaisseur requise et par le fait que l'on chauffe ensuite ce filament dans une atmosphère réductrice jusqu'a ce qu'il présente une conductivité continue spécifique par suite de la réduction d'une partie des oxydes présents dans la couche superficielle du filament. 2. Procédé suitJantla revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise un type de verre dont lélasticité est déterminée par l'addition d'agents classiques. 3. Procédé suivant les revendications 9 ou 2, caractérisé par le fait que l'on utilise un oxyde de plomb comme constituant principal de l'oxyde métallique présent dans le verre. 4, Filament d'anode pour un compteur à gaz dont la sensibilité est fonction de la position ou pour un détecteur similaire, caractérisé par le fait que l'on obtient ce filament par le procédé selon l'une quelconque des revendica tisons précédentes. 5, Compteur a gaz dont la sensibilité est fonction de la position ou détecteur similaire utilisé avec un diffractomètre a rayons X dans lequel un filament d'anode selon l'une quelconque des revendications précédentes est placé, caractérisé par le fait que le filament d'anode a au moins approxi mativewent la forme d'un arc de cercle dont le centre coIncide avec le centre du diffractomètre dans lequel a été placé l'objet a examiner, cela de manière telle que les rayons dispersés & partir de l'objet pénètrent dans le compteur a gaz pour la plupart perpendiculairement au filament d'anode, grâce a quoi on obtient une sensibilité uniforme, c'est- & aire qui ne varie pas en fonction de la position, sur une plage angulaire spécifique,