Brevet FR2459649A1 — publié le 19810116

A4 2459649 Dispositif pour la mesure de différences d'absorption locale dans un objet biologique". L'invention concerne un dispositif permettant la mesure de différences d'absorption locale dans un objet biologique et comportant au moins un détecteur avec un com- partiment de mesure rempli d'un gaz et muni d'une électrode haute tension et une électrode de signal qui sont séparées par une distance relativement faible et auxquelles sont rac- cordés une source haute tension d'une part et un circuit de mesure de signal d'autre part. Un tel dispositif est connu du brevet américain No 4.048.503, le dispositif en question étant réalisé sous la forme d'un détecteur de raypn X comportant une série de détec- teurs dont il est possible de lire séparément l'information. Un tel dispositif est le siège de vibrations auxquelles con- tribuent surtout aussi les mouvements indispensables des dé- tecteurs par rapport à l'objet à examiner, lesdites vibrations donnant lieu à des composantes parasites ( effet microphonique) dans le signal de détecteur à mesurer. Du fait que des éléments de détection sont formés par une électrode haute tension et une électrode de signal montées l'une à côté de lautre et séparées par une faible dis- tance, chaque compartiment de mesure constitue un condensateur dont la capacité est modulée par les vibrations des électrodes. Cette modulation résulte en une composante parasite dans le signal de mesure. Egalement dans le cas o les électrodes sont montées de façon optimale, on a pu constater que cette modula- tion de capacité n'est pas supprimée dans une mesure suffisante or, le but de l'invention est dUThniner les consé- quences de ladite modulation de capacité. A cet effet, le dis- positif conforme à l'invention et du genre mentionné dans le préambule est remarquable en ce qu'une source de tension al- ternative est adjointe a la source haute tension alors qu'un circuit de compensation de démodulation est incorporé au cir- cuit de mesure de signal. Dans un dispositif conforme à 1 'invention, à l'aide d'un signal de tension alternative à fréquence relati- vement élevée, introduit à travers l'électrode haute tension et superposé sur la composante de modulation à effet miceo- phonique à fréquence relativement basse, il est possible de discriminer cette composante. Du fait de fournir cette compo- sante en même temps que le signal de mesure direct à un cir- cuit de différence, il est alors possible de disposer d'un signal de mesure dépourvu de ladite composante de modulation. Suivant un mode de réalisation préféré d'un dispositif de mesure conforme à l'invention, la haute tension de détection étant égale à quelques centaines de Volts et la fréquence de mesure étant égale a environ 100 Hz, la fréquence du signal de tension alternative est égale à par exemple: lMHz, l'aptitude de ce signal étant égale par exemple à 1 Volt. Un dispositif de mesure préférentiel conforme à l'invention comporte une source de rayonnement de R6ntgen et un système de détection formé par une série de détecteurs dont il est possible de lire séparément l'information, la source et ledit système de sélection pouvant être mus ensemble par rap- port à un objet à irradier. En conséquence, des mouvements mécaniques rapides dAsirés dans un tel dispositif, il est engendré des vibrations relativement fortes qui ont comme conséquence des composantes parasites d'effet microphonique à intensité relativement gran- de, composantes qui sont compensées dans un dispositif conforme à l'invention. Une compensation correspondante est réalisée dans un dispositif destiné à l'examen d'un objet émettant un rayonnement ionisant et exploré à l'aide d'un système de détec- tion pour définir de la sorte des variations de concentration. La description suivante, en regard du dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente de façon très schématique un dispositif pour la mesure de différences d'absorption de rayonnement à l'aide d'une source de rayonnement de R5ntgen et d'un système de détection. La figure 2 est le schéma synoptique d'un sys- tème de détection muni d'un circuit de compensation conforme à l'invention. Comme le montre la figure 1, le dispositifde"Uné à la mesure de différences d 'absorption locale mises à pEit pour faire un diagnostic comporte une source de rayonnement de R8ntgen 1 et un système de détection 2 qui, & l'aide d'un dispositif de rotation 3 et d'un support annulaire 4,soe* à même de tourner autour d'un objet 6, couché sur un platheau 5. Dans le cas de dispositifs dans lesquels unfisceu de raymne- ment de Rântgen 7 n'entoure pas complètement l'objetlascource et le système de détection peuvent être déplacés soit ensemibs soit séparément de façon à effectuer un mouvementdernslaki par rapport à l'objet. Chacun des éléments de détecumn 8 setro- vant dans un c8ne d'ombre de l'objet reçoit durayonnemment de R8ntgen avec une intensité différente en conséquence dNntaum d'absorption différent dans l'objet. Dans les dipouifuds dans la pratique, les détecteurs subissentl'qnfencedurazrme- ment par exemple durant un intervalle de temps comprisaumme milliseconde et cinq millisecondes, après quoi le ceaude R6ntgen est supprimé avec un circuit de commande 9 esthaelSn- formation des détecteurs. Les signaux qui se formentdman]adat durée d'irradiation et de préférence encore penkntquelquesnmi- secondes en plus, sont fournis à un circuit de mesure lmecun amplificateur intégrateur 13 pour l'intégration etl' lieutioen le long de ladite durée. La durée d'intégration et la vitu.e de mouvement-de l'ensemble formé par la source et lesystnme de détection sont couplées à travers le circuit de commande 9, de sorte qu'en fait a lieu une intégration sur un angle de mesure déterminé, dans des cas pratiques un angleprmeqg.e égal à 1e. Conformément à l'invention, le circuitde mae om- porte un circuit de compensation de démodulation 15.Comme c'est le cas également dans des dispositifs connus, les si- gnaux d'intégration qui sont formés dans le circuit de mesure sont fournis à un convertisseur analogique-numérique 7 ten- suite à une calculatrice 19 four former de la sorteuneinmge d'absorption d'une section de l'objet, soumise à l'influence du faisceau de Rântgen. La figure 2 illustre par un schéma synoptiqueune réalisation préférentielle d'un circuit de compensation de démodulation 15. Dans chacun des éléments de détection 8 du détecteur 2, une électrode haute tension 21 et une électro- de de signal 22 forment ensemble un condensateur ayant une capacité C qui, pour les mesures envisagées ici, peut être supposée la même pour tous les éléments 8. Les électrodes haute tension 21 sont raccordées à une source haute tension 23 et à une source de tension de signal 24. Un signal qu'il est possible ainsi de se procurer sur des points de dérivation comporte de ce fait une composante de tension alternative, et dans le cas o il s'agit d'un élément de détection au repos, c'est-à-dire un détecteur non soumis à l'influence du rayonne- ment, ledit signal ne comporte que ladite composante. La fré- quence de la tension alternative est choisie de façon à dépas- ser nettement la fréquence de mesure la plus élevée, et à pou- voir être séparée par voie électronique, assez facilement de ladite fréquence de mesure par voie électronique. On a consta- té qu'une fréquence de l'ordre de 1 MHz satisfait convenable- ment, mais qu'il est possible de choisir ladite fréquence dans la plage au-delà par exemple d'environ 10.000 Hz. Or, dans le cas o par exemple du fait de la rota- tion du système de détection autour de l'objet, les électrodes des éléments de détection entrent en vibration, il se produit dans le signal une composante basse fréquence sur laquelle est superposée la tension alternative qui, pour pouvoir la distin- guer, est appelée également tension haute fréquente. La fré- quence d'effet microphonique se situe entre environ 100 Hz et 500 Hz dans les dispositifs utilisés dans la pratiqué. Lorsque ensuite le détecteur est soumis à l'influence du rayonnement,. il se forme un signal de mesure global qui comporte tant la composante haute fréquence d'effet microphonique modulé que le signal de mesure réel modulé également haute fréquence, signal qui se forme du fait de collecter des porteurs de charge qui, en conséquence de l'ionisation par le rayonnement incident, sont formés dans les compartiments de mesure. Ce signal est fourni d'une part à un amliftecatetr de différence 31 à travers un circuit de filtrage 30 dans lequel ledit signal est démuni de la composante de tension alternative haute fréquente, et d'autre part à un circuit de compensation de démodulation 15. Ce dernier comporte ici un filtre de séparation 33 opérant comme filtre de bande passante ou comme filtre passe-haut, un amplificateur 35, un circuit à dynodes 36 et un filtre passe- bas 37, un élément de séparation de courant continu 38, un circuit de réglage 39 et l'amplificateur de différence 31. Dans ledit filtre 33, ledit signal global est démuni du signal réel de mesure basse fréquence. A partir du signal alors obtenu et après amplification éventuelle à l'aide d'un circuit de démodulation connu 36 38 pour signaux modulés en amplitude, il se forme alors un signal qui dèsà-présent ne comporte plus que la composante engendrée par effet micropho- nique. A travers un circuit de commande 39 servant à l'adapta- tion éventuelle du signal à l'amplitude originale, ce signal est fourni à l'amplificateur de différence 31 dans lequel ledit signal est en fait soustrait du signal global filtré, de sorte qu'il se forme donc un signal de mesure réel, démuni de la composante d'effet microphonique. Le réglage du circuit de com- mande 39 a lieu par exemple sur la base d'une mesure supplémen- taire n'appartenant pas à l'examen proprement dit. Il est clair que dans ce cas un tel circuit de compensation de démodulation doit être raccordé à chaque élément de détection 8, et le nom- bre d'éléments de détection à utiliser n'impose donc pas de restriction au domaine d'application de l'invention. Si l'on peut s'attendre à ce que différents éléments de détection met- tront à disposition des-composantes d'effet microphonique ayant pratiquement la même intensité et la même phase,ileten princi- pe possible d'opérer avec un circuit global de compensation de démodulation. Un dispositif d'examen explorateur pour la mesure d'un rayonnement émis par l'objet lui-même, dispositif dans le- quel une source de rayonnement fait donc défaut, comporte, par exemple pour la mesure en coïncidence, deux dispositifs de dé- tection qui tous les deux sont équipés d'un circuit de compen- sation de démodulation conforme à l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant la mesure de différences d'absorption locale dans un objet biologique et comportant au moins un détecteur avec un compartiment de mesure rempli d'un gaz et muni d'une électrode haute tension et une électrode de signal qui sont séparées par une distance relativement faible et auxquelles sont raccordés une source haute tension d'une part et un circuit de mesure de signal d'autre part, caracté- risé en ce qu'une source de tension alternative est adjointe à la source haute tension alors qu'un circuit de compensation de démodulation est incorporé au circuit de mesure de signal 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de tension alternative fournit une tension alternative dont la fréquence est égale a environ 1 MHz et l'amplitude égale a environ 1 Volt, alors que l'électrode hau- te tension porte une tension de quelques centaines de Volts et que le détecteur peut être amené a tourner autour de l'objet à examiner en un intervalle de temps de quelques secondes. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que ce dispositif est équipé d'une source de rayonnement de Rôntgen montée sur un anneau qui porte le détec- teur et qui est monté dans un support de façon à pouvoir tour- ner autour de l'objet. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur est à même d'effectuer un mouvement de translation par rapport à l'objet. 5. Dispositif selon l'un quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le circuit de compen- sation de démodulation comporte un filtre de séparation, un circuit de démodulation pour signaux modulés en amplitude, et un circuit de réglage.