Brevet FR2557362A1 — publié le 19850628

La présente invention se rapporte à des détecteurs d'io- nisation et plus particulièrement à des détecteurs du type utilisé dans la tomographie aux rayons X. La tomographie aux rayons X comporte les étapes qui con- sistent à effectuer de multiples photographies aux rayons X d'un objet à partir de ses côtés afin de calculer,au moyen d'un ordinateur,une vue de dessus de l'cbjet. Cependant, lors- qu'on désire accroître la résolution de la tomographie, afin de pouvoir observer des parties plus petites de l'objet, on rencontre de nombreux problèmes. Par exemple, l'un des problèmes qui se posent résulte du type de détecteur utilisé dans la tomographie aux rayons X. On n'utilise pas une pellicule pour rayons X du fait que le coût serait prohibitif (du fait de la multiplicité des photographies nécessaires) et aussi du fait qu'il est diffi- cile de transférer des donndes à partir d'un tel détecteur (à savoir une pellicule photographique) à un ordinateur. Au lieu de cela, les dé-ecteurs effectivement utilisés sont en général de petits capteurs individuels qui sont sensibles au rayornnement X. Afin d'obtenir une plus grande résolution, il est nécessaire d'utiliser des capteurs plus petits étroi- tement rapprochés les uns des autreso Il est évident qu'il se pose des problèmes pour fabriquer de très petits capteurs très étroitement rapprochés. En dehors des problèmes techniques ardus que pose la fabrication de capteurs tomographiques à haute résolution,un grand nombre des appareils de tomographie de la technique an- térieure ne fonctionnent convenablement que dans des milieux protégés. La demanderesse a découvert des perfectionnements qui suppriment la nécessité de maintenir un milieu protégé et qui permettent d'utiliser un tel appareil de tomographie dans un milieu défavorable comme, par exemple, dans une usine de fabrication et, en outre, de l'utiliser sur une base con- tinue, ininterrompue. De tels perfectionnements sont d'un inté- rêt particulier pour l'examen tomographique de pièces de mo- teur de turbine à gaz, telles que les aubes de turbine. En outre, un type de détecteur d'ionisation de la tech- nique antérieure utilise des cloisons 3A positionnées entre les détecteurs adjacents 6A,comme représenté sur la Figure 1. Les cloisons servent à empêcher une particule ionisée 9A de suivre un trajet 12A et ainsi de tomber sur un détecteur autre que le détecteur qui se trouve directement au-dessous d'elle,à savoir le détecteur 6B. La présente invention a pour but de réaliser un nouveau détecteur de rayons X perfectionné conçu pour être utilisé dans la tomographie. Un autre but de la présente invention est de réaliser un nouveaudétecteur de rayons X perfectionné conçu pour un emploi continu, ininterrompu. Dans un mode de réalisation de la présente invention, une chambre est délimitée à l'intérieur d'un bottier. Un substrat pénètre dans la chambre à partir de l'extérieur du bottier et le substrat porte une série d'éléments détecteurs allongés pour capter des charges qui sont engendrées par des événements d'ionisation qui se produisent au-dessus des élé- ments. La présente invention apporte des perfectionnements mécaniques au bottier afin d'assurer un emprisonnement amé- lioré du milieu ionisant qui est, de préférence, du gaz xénon et elle fournit un procédé pour éliminer les causes des charges parasites produites par le détecteur. La suite de la description se réfère aux Figures an- nexées qui représentent respectivement: Fig. 1: un détecteur de la technique antérieure; Fig. 2: un détecteur d'ionisation de la technique anté- rieure; Fig. 3: le fléchissement qui se produit dans les bottiers de la technique antérieure; Fig. 4: une vue en coupe d'un mode de réalisation de la présente invention; Fig. 5: une vue éclatée d'un mode de réalisation de la présente invention; Fig. 6: une vue schématique de poutres en I et de câbles qui représentent des caractéristiques de construc- tion de la présente invention utilisées pour ré- duire le fléchissement et le bâillement; Fig. 7: une vue qu'illustre le bâilement qui se produit dans les boîtiers de la technique antérieure; Fig. 8 et 9: une cellule de précontrainte utilisée pour agrandir une fente de l'ensemble de détecteurs de la présente invention; Fig. 10: une vue ouverte, d'un mode de réalisation de la présente invention; Fig. 11: un úlot d'or entre deux éléments détecteurs; Fig. 12: une vue de côté de l'îlot d'or; Fig. 13: des régions d'or qui sont éliminées par un déca- page abrasif; Fig. 14 à 19: certains aspects de plasmas; Fig. 20 et 21: les lignes de champ électrique qui se ter- minent sur les éléments détecteurs; Fig. 22: un trajet suivi par une particule chargée; Fig. 23: les superficies comparatives d'un îlot d'or et d'un substrat exposé; Fig. 24: le réseau d'éléments détecteurs pénètrant dans la fente formée dans la plaque d'extrémité; Fig. 25: un réseau radial d'éléments détecteurs; Fig. 26: un circuit utilisé pour lire la charge déposée sur les éléments détecteurs; Fig. 27: un modèle usuel d'une source de courant. Un détecteur de rayons X existant est décrit dans le brevet des EUA n 4 394 578 intitulé "High pressure, high resolution X-ray detector array" (Réseau de détecteurs de rayon X, à haute pression, à haute résolution) aux noms de John Mapes Houston et Nathan Rey Whetten qui doit être con- sidéré comme incorporé à la présente description par la référence qui y est faite ici. La Fig. 2 des dessins annexés à la présente description est semblable à la Fig. 2 du bre- vet Houston et autres et le passage ci-après qui décrit cette figure est extrait du brevet Houston et autres, pages 4 et 5. "On a représenté sur la Figure 2un détecteur de rayons X construit conformément à la présente invention. Le détecteur 10 comprend un bottier de forme générale cy- lindrique 12 en métal ou en alliage métallique qui com- porte une plaque d'extrémité 14 en métal ou en alliage métallique qui yest fixée,par exemple, par des boulons 16. La plaque d'extrémité 14 est adaptée de manière étanche au bottier 12 au moyen d'une bague d'étanchéité torique 18 fabriquée en une matière compressible, telle que du caoutchouc. Le bottier 12 comporte une chambre de forme générale cylindrique fermée à une extrémité par une fenêtre 22 fabriquée en une mince feuille de matière facilement traversée par les rayons X, par exemple, en aluminium. L'extrémité opposée de la chambre 20 est fermée par la plaque d'extrémité 14. Des plaques collectrices 24, 26 s'étendent à travers la plaque d'ex- trémité 14, l'étanchéité de leur passage étant assurée par des joints d'étanchéité 28, respectivement,30 en résine époxyde, à section décroissante. Des plaques de tension 3 2, 34 également disposées dans la chambre sont connectées par des conducteurs électriques 36, res- pectivement 38 à des contacts électriques 40, respecti- vement, 42 qui s'étendent à travers la plaque d'extré- mité 14 et dont l'étanchéité par rapport à cette plaque est assurée par des joints d'étanchéité 44, respective- ment, 46. Il est bien entendu qu'un détecteur peut uti- liser une unique plaque collectrice et une unique plaque de tension ou un nombre pratique quelconque de telles plaques". Les inventeurs ont trouvé que, lorsque la chambre 20 était remplie de gaz xénon sous une pression d'environ 75,86 bars,. la plaque d'extrémité présentait la caractéristique de fléchir comme représenté sous une forme exagérée sur la Fig. 3. Le fléchissement est semblable à celui d'un diaphragme circulaire qui comporte une fente,lorsqu'il est soumis,d'un côté,à une pression. Le fléchissement de la plaque d'extré- mité 14 applique des forces de traction aux joints d'étanchéi- té 28 et 30 en résine époxyde de la Fig. 2 dans la région 102 de la Fig. 3 (les joints ne sont pas représentés sur la Fig.3 et leur applique des forces de compression dans la région 104. Ces forces peuvent réduire les durées de vie utile des joints d'étanchéité. Les inventeurs réduisent le fléchissement en construi- sant une chambre 120 de forme générale rectangulaire (c'est- à-dire non cylindrique) à l'intérieur d'un bottier 112 que l'on a représenté en coupe sur la Fig. 4 et en vue éclatée sur la Fig. 5. La chambre est allongée dans le sens des flèches 106A et 106B. De même, la plaque d'extrémité 114 est également allongée, ce qui diminue sa ressemblance avec un diaphragme de forme circulaire et réduit sa tendance à se comporter comme un diaphragme circulaire. Au-dessus et au-dessous de la chambre 120 se trouvent des régions de matières contenues à l'intérieur des cercles 126 en traits interrompus qui agissent comme des âmes de ren- forcement,chacune semblable à l'âme d'une poutre. Le fonc- tionnement des âmes a été plus clairement représenté sur la Fig. 6 sur laquelle la matière contenue dans les cercles en traits interrompus a été représentée symboliquement sous forme de poutres en T 126A. La pression exercée sur la plaque d'extrémité 114 par le gaz xénon tend à faire flé- chir représenté par la poutre en traits interrompus 126B. Cepen- dant, les âmes 126C ont tendance à s'opposer à cette flexion. Ainsi, la matière contenue dans les régions 126 de la Fig. 4 s'oppose au fléchissement comme le font les poutres en I 126A de la Fig. 6. La structure rectangulaire de la plaque d'extrémité 114, agissant encombinaison avec la matière de renforcement conte- nue dans les régions 126, tout en réduisant le fléchissement, a introduit une tendance de l'ensemble à "bâiller". On a re- présenté ce phénomène sous une forme fortement exagérée sur la Fig. 7. Le bâillement se traduit par un accroissement de la dimension 127. Le bâillement est dé en partie à l'absence d'une matière possédant une forte résistance à la traction à l'intérieur d'une fente 128. Le bâillement soumet la matière d'étanchéité contenue dans la fente (que l'on décrira plus complètement ci-après) à des forces de traction. Les inventeurs réduisent le bâillement en disposant une matière de renforcement dans des régions 130, comme représen- té sur la Fig. 5. Cette matière est soumise à des forces de traction lorsque la chambre est mise sous pression. On a mon- tré schématiquement sur la Fig. 6 comment agissait la matière contenue dans la région 130, en utilisant pour symboliser cette matière des câbles 130A représentés comme maintenant assemblées entre elles les-poutres en I 126A. En d'autres termes, les poutres en I 126A déjàdécrites ci-dessus em- pêchent le fléchissement ou cintrage et les câbles 130A em- pêchent le bâillement. Ces câbles et poutres en I symboliques peuvent être constitués par la matière pleine des régions 126 et 130 de la Fig. 5 pour la facilité de la construction. Afin de réduire encore les forces-de traction qui agissent sur le joint d'étanchéité contenu dans la fente 128, les inventeurs appliquent une charge préalable à la plaque d'extrémité 114 en la plaçant dans une cellule de précontrainte 132 représentée sur la Fig. 8. On perce des trous 134 dans le dessus 136 et le dessous 138 de la plaque d'extrémité 114 et on taraude ces trous. On visse des bou- lons 136 (au nombre de 10) dans les trous 134 et on les ancre à des poutres respectives 140 et 142. Ces boulons ont un dia- mètre de 4,826 mm et ils ont un pas de 0,7874 mm. Le vissage des boulons à un couple de 12,272 Joules chacun a tendance à élargir la fente 128, comme représenté sous une forme exa- gérée sur la Fig. 9A. Lorsque la fente est dans cette condi- tion élargie, on introduit à travers la fente 128 les pla- quettes de tension et collectrice 144 et 145 de la Fig. 4 (que l'on décrira plus complètement ultérieurement) qui sont analogues aux plaques 24 et 32 de la Fig. 2 et on bourre une colle époxyde dans l'espace qui entoure la plaquette collec- trice 145 pour former le joint d'étanchéité 146 ci-dessus mentionné. Après durcissement de la colle, on supprime la pression des boulons 136, de sorte que le joint d'étanchéité 146 en résine époxyde est comprimé et précontraint. La mise sous pression ultérieure de la chambre 120 sert à décomprimer le joint d'étanchéité en résine époxyde et tend à le retour- ner à une condition non chargée. Cette précontrainte de la résine époxyde tire avantage du fait que la résine époxyde présente une plus forte résis- tance à la traction qu'à la compression. Lorsque la chambre 120 de la Fig. 4 est mise sous pression, la charge de com- pression agissant sur la résine époxyde est réduite (par le bâillement) et le xénon sous pression lui applique une charge de cisaillement. Ceci est en opposition avec la situation de la Fig. 2 dans laquelle la résine époxyde n'est pas précon- trainte, situation dans laquelle lebaillement de l'assemblage met la résine époxyde sous tension tandis que le xénon sous pression applique une force de cisaillement à la résine époxyde. Cette dernière combinaison de charges de traction et de cisaillement appliquées à la résine époxyde n'utilise pas les résistances inhérentes de la résine époxyde d'une manière avantageuse comme le fait la résine époxyde précon- traintede la Fig. 4. Sur la Fig. 5, une chambre 120 est délimitée à la fois par le bottier 112 de forme générale rectangulaire et par la plaque d'extrémité rectangulaire 114. Un joint d'étanchéité 118 en acier inoxydable qui a une section transversale circu- laire est porté par une plaque 118A qui comporte une ouver- ture 118B dont la forme est semblable à celle du joint d'é- tanchéité 118. Un ergot 119A est engagé dans un trou 119 for- mé dans la plaque 118A pour aligner cet orifice avec les ca- vités 120A et 120B. La plaque 118A s'adapte entre deux lèvres formées sur la plaque d'extrémité 114, comme représen- té en coupe sur la Fig. 4. Les lèvres 160 servent également à aligner les cavités 120A et 120B. Le bottier 112 de la Fig. 4 est construit en une matière qui est perméable aux rayons X, telle que l'aluminium. Une fenêtre 165 ayant une surface intérieure 168 de forme géné- rale cylindrique est formée de façon que la dimension 170 soit égale à approximativement 3,175 mm, formant ainsi une fenêtre de 3,175 mm d'épaisseur que les rayons X peuvent traverser. Comme également représenté sur la Fig. 4, la fe- nêtre n'a pas une épaisseur uniforme mais sa dimension 172 est plus grande que sa dimension 170. Les inventeurs ont trouvé que cette variation d'épaisseur de la fenêtre n'a- vait pas d'effet significatif sur la détection des rayons X. Ainsi, on peut utiliser la caractéristique avantageuse de la surface intérieure cylindrique 168 pour résister aux forces du gaz sous pression malgré les variations d'épaisseur d'un côté à l'autre de la surface de la fenêtre que produit la surface cylindrique 168. Définie d'une autre manière, la fenêtre 165 est une lentille plan-concave en aluminium en ce sens que la surface 168 est concave et que la surface 174 est plane. L'ensemble de détecteurs comprend un collimateur 180, Fig. 10, qui comprend deux barres 181 et 182 fabriquées en tungstène (une matière qui absorbe les rayons X) et qui dé- limitent une fente 183 entre les faces parallèles 185 et 186 de la Fig. 4. La fente 183 de la Fig. 10 a une hauteur de 0,2921 mm (dimension 190) et une largeur de 87,757 mm (di- mension 191). Par conséquent, les rayons X qui pénètrent dans la chambre 120 sont collimatés de façon à être approxi- mativement parallèles comme représenté par les lignes 192 sur la Fig. 4 et se déplacent sous la forme d'une mince nappe dans la chambre. Lorsqu'on positionne la plaquette de détecteurs dans la fente 128, on la dispose de façon que le réseau (que l'on décrira ultérieurement) d'éléments porté par la plaquette de la Fig. 4 soit parallèle à la nappe de rayons X colli- matés. Une raison de cet agencement est que la distance entre un évènement d'ionisation et le réseau d'éléments porté par la plaquette doit être la même que l'événement d'ionisation se produise au voisinage de la fenêtre 165, Fig. 4, par exemple dans la région 201,ou dans un emplacement plus éloi- gné de la fenêtre, par exemple dans la région 204. En outre, au moment de son positionnement, on dispose la plaquette 145 de telle façon que,lorsque la plaque d'ex- trémité 114 est fixéeau boîtier 112, la distance 205 entre l'extrémité de la plaquette 145 et la fenêtre soit aussi pe- tite que possible. Les inventeurs ont utilisé une distance de 0,381 mm. Il est souhaitable que cette distance soit pe- tite afin de réduire le parcours des ions à travers l'espace formé entre la plaquette et la fenêtre. Cependant, il doit exister au moins une certaine distance pour empêcher la for- mation d'arcs électriques entre la plaquette et la fenêtre étant donné qu'une différence de potentiel de plusieurs cen- taines de volts existe entre les deux. Le positionnement des plaquettes tel que décrit ci- dessus avant l'assemblage de la plaque d'extrémité 114 au bottier 112 offre l'avantage supplémentaire de positionner la plaquette dans une position prédéterminée par rapport au collimateur 180 et à la fenêtre 165. Il est important de con- nattre cette position du fait que l'analyse (que l'on ne dé- crira pas ici) des signaux d'événement d'ionisation serait influencée si la plaquette 145 était située à un emplacement différent et était, par exemple, plus éloignée de la fenêtre. A cet égard, l'utilisation de la présente invention telle que décrite est de loin bien plus commode qu'une autre solution qui consisterait, par exemple, à assembler tout d'abord un ensemble bottier-plaque d'extrémité, puis à introduire la plaquette 145 dans l'ensemble. Avec cet autre procédé de mon- tage, le positionnement de la plaquette 145 dans un emplace- ment connu serait à la fois plus difficile et plus long du fait que la partie de plaquette située à l'intérieur de la chambre 120 est cachée à la vue. Après cette description de la construction de la chambre de pression qui loge les plaquettes de détecteurs de rayons X,on décrira maintenant les plaquettes e lles-mêmes. On a représenté une telle plaquette de détecteurs sur la Fig. 11 qui montre un réseau d'éléments en or-chrome al- longés parallèles 210 portés par un substrat 212, chaque élément ayant une largeur de 0,1016 mm (dimension 214). Les éléments ont une épaisseur de 25,4 gm (dimension 216) et sont espacés des éléments voisins d'une distance de 38,1 gm 1 1 (dimension 218). On fabrique les éléments de détecteur de la- manière suivante. Comme représenté sur la Fig. 12, on dépose une première -6 dl couche de chrome 220 de l.10 cm d'épaisseur sur le substrat 212, d'une manière connue dans la technique. Le substrat 212 est, de préférence, fabriqué en une résine époxyde remplie de fibres de verre ayant une forte teneur en fibres de verre, de préférence de 40% en volurme. On examinera ultérieurement l'importance que présente cet-te forte teneur en fibres. On dépose une seconde couche 222, ë savoir une couche d'or de ,4 Dm d'4paisseur,sur le dessus dcu chromed'une manière connue dans la technique. Le chrome favoris l'adhérence de la couche d'or 222 au substrat 212. A la suite du dépôt des couches de chrome et d'or,on grave les couches, au cours d'une première étape de gravure,pour former un réseau d'éléments détecteurs ayant les dimensions ci-dessus indiquées. Un procédé connu dans la technique consiste à déposer une couche de laque photo- sensible ayant, après développement, la configuration des éléments voulus. On applique un acide à la plaquette et l'a- cide élimine par décapage chimique les régions non protégées par la laque. Cependant, la demanderesse a constaté qu'après la gravure à l'acide, des flots d'or 224 subsistaient néanmoins entre les éléments 210, comme représenté sur la Fig. 11. Les flots d'or 224 résultent en partie du fait que le substrat 212 (Fig. 12) comporte de minuscules rayures 226. Le placage d'or et de chrome pénètre dans les rayureset n'est pas complètement éliminé par décapage chimique, lais- sant subsister des îlots d'or après l'opération de gravure. La demanderesse soupçonne que les flots d'or interviennent dans le courant parasite (que l'on examinera ultérieurement) et, de ce fait, elle a établi le processus ci-après pour ré- duire la concentration des îlots d'or. Les inventeurs répètent le processus de décapage chi- mique une seconde fois après enlèvement de la laque photosen- sible. Ensuite, on utilise une étape de lavage pour éliminer la laque et l'acide restants. On a trouvé que le double déca- page chimique réduisait la concentration des îlots d'or de façon ainsi à réduire la nécessité d'un décapage mécanique que l'on décrira maintenant. Cependant, on a trouvé que le double décapage chimique pouvait être effectué sans enlever des quantités excessives d'or des éléments. A la suite du double décapage chimique, on décape méca- niquement doucement le réseau de détecteurs de la plaquette avec une suspension épaisse,à base d'eau,de particules d'oxyde d'aluminium d'un micromètre. La douce action abrasive sert à la fois à éliminer les résidus du processus de déca- page chimique et les débris microscopiques mais sans détruire les éléments détecteurs 210. On notera que le décapage méca- nique, en enlevant les débris et les contaminants organiques superficiels, tels que les îlots d'or 224, Fig. 13, enlève également une certaine quantité d'or des éléments détecteurs, comme représenté par la région 230 délimitée par une ligne en traits interrompus. Les inventeurs admettent que la même épaisseur générale de matière est retirée des éléments dé- tecteurs 210 et des îlots d'or. Afin d'empocher l'élimina- tion accidentelle,par le décapage mécanique,des éléments, on observe fréquemment les éléments au microscope de façon à vérifier si la concentration des îlots d'or a atteint un seuil (que l'on décrira ultérieurement). Lorsque le seuil est atteint,on arrête ce décapage mécanique.Ces observations fréquentes réduisent la possibilité d'un enlèvement acciden- tel d'un élément. A la suite de ce décapage mécanique, on net- toie le réseau de détecteurs de la plaquette auxultrasons d'une manière connue avec une solution d'Alconox-eau et on laisse sécher. On peut obtenir le produit Alconox de la so- ciété VWR Scientific Company, P.O. Box 232 Boston, Massachussetts 02101, EUA. On nettoie également les parois de la chambre 120 de la Fig. 4 mais en faisant tout d'abord bouillir du Fréon li- quide sur la surface intérieure de la chambre,cette opéra- tion étant suivie d'un nettoyage aux ultrasons, tel que dé- crit ci-dessus. On expliquera maintenant les raisons de ce mode opératoire utilisant un nettoyage poussé. Les inventeurs ont trouvé que, lorsqu'on cherchait à obtenir des vitesses de lecture plus élevées de la charge déposée sur les éléments par le gaz ionisé, on rencontrait des difficultés inattendues. On a trouvé qu'à la suite de la lecture de la charge, une source inconnue produisait un courant parasite résiduel s'écoulant à travers les éléments, qui prenait environ 30 secondes pour disparaitre. Naturelle- ment, pendant l'intervalle d'extinction, les éléments ne sont pas disponibles pour la détection et la vitesse du pro- cessus de détection en souffre. La Fig. 26 est une représentation schématique d'un appa- reil utilisé pour lire la charge déposée sur les éléments 210 représentés sur la Fig. 26. Une résistance 401 de 10 kilo-ohms est connectée entre un élément 210 et un condensa- teur 405 de 750 pF. La charge s'accumule sur le condensateur 405 en réponse à la charge déposée sur l'élément 210 par suite de l'ionisation qui se produit au-dessus de l'élément. Lorsque l'interrupteur 410 est fermé (un interrupteur symbo- lique 410 est utilisé mais dans la pratique actuelle, on uti- lise un transistor à effet de champ TEC) pratiquement toutes les charges s'accumulent sur le condensateur 415 de 20 pF associé à un amplificateur 420. Une tension amplifiée est appliquée sur un conducteur 425, tension qui est une fonc- tion de la charge du condensateur 415. La tension amplifiée peut être alors traitée de l'une quelconque de plusieurs ma- nière,par exemple,par affichage sur un oscilloscope (non représenté). Le courant résiduel décrit ci-dessus prend la forme d'un courant, représenté par une flèche 430, qui continue de s'écouler même après que la tension de chaque condensa- teur 405 a été lue et que le condensateur a été déchargé. Comme mentionné, le courant persiste pendant 30 secondes. Ce courant résiduel ainsi que d'autres indices relevés par les inventeurs en étudiant la présente invention in- * diquent que le réseau 210 de détecteurs de la Fig. 11 se comporte en grande partie comme une source decourant à forte impédance. Ceci est inhabituel en ce sens qu'une source de courant a habituellement une configuration telle que celle représentée sur la Fig. 27. On s'attendrait à ce qu'une source de courant ait une faible impédance (représentée par la résistance 435) plutôt que la forte impédance trouvée par les inventeurs. En réduisant le courant parasite, les inven- teurs ont réduit la tendance du réseau de détecteurs à se comporter comme une source de courant à forteimpédance. Les inventeurs ont utilisé le processus de nettoyage dé- crit ci-dessus dans le but de réduire le courant parasite. Cependant, comme on le décrira maintenant, les raisons pour lesquelles les processus de nettoyage réduisent en fait le courant parasite ne sont pas clairement comprises. En étudiant les causes éventuelles du courant parasite, on décrira certaines des théories qui décrivent les évène- ments pendant l'ionisation dans la chambre 120. Comme le lecteur le verra, les théories ne sont pas complètement en harmonie entre elles. Etant donné que le xénon ionisé conte- nu dans la chambre 120 présente certaines propriétés d'un plasma, on examinera tout d'abord un plasma. On a représenté sur la Fig. 14 un plasma généralisé 234. Le plasma comprend des électrons 235 et des ions posi- 2557362. tifs 237 qui ont été séparés les uns des autres par des collisions avec des photons des rayons X. Les inventeurs pensent qu'il existe une neutralité de lacharge d'espaceà l'intérieur du plasma, c'est-à-dire que,dans une région ma- croscopique 239, il n'y a aucune charge nette. Ceci est dû au fait que les charges positives équilibrent les charges négatives dans la région. Le terme "macroscopique" se ré- fère à une région suffisamment grande pour contenir un grand nombre d'atomes ionisés. Ceci est en opposition avec une région qui ne contient qu'un électron et qui, naturelle- ment, contient une charge nette, à savoir, celle de l'élec- tron. Les inventeurs estiment que si l'on introduit dans le plasma 234 un conducteur 240 porté par une tige isolante 242 (analogue à un flot d'or 224 porté par le substrat 212) au- cune charge nette ne se déposera ni sur le conducteur ni sur la tige du fait de la neutralité de la charge d'espace. Considéré sous un autre angle, des nombres égaux d'électrons etd'ions se déposeront sur le conducteur et sur l'isolant de sorte qu'aucune charge nette ne sera déposée sur aucun des deux. Ainsi, dans la mesure o les flots d'or et le substrat exposé de la Fig. 11 ressemblent au conducteur 240 et à l'i- solant 242 de la Fig. 14, on n'escompte pas qu'ils acquièrent une charge résultante des événements d'ionisation qui se pro- duisent au voisinage des éléments détecteurs. - Cependant, des parties du plasma contenu dans la chambre sont soumises à un champ électrique. Pour cette raison, on examinera maintenant un plasma situé à l'intérieur d'un champ électrique, tel que le plasma 244 de la Fig. 15. Le champ électrique est indiqué par des flèches 246 et est pro- duit par des charges 248 et 250 portées par des plaques con- ductrices 252 et 254. Le champ électrique a tendance à séparer les électrons 235 des ions 237; les ions (qui sont positifs) se déplacent dans la direction des flèches 246 tandis que les électrons (qui sont négatifs) se déplacent dans la direction opposée. La question se pose de savoir si la neutralité de la charge d'espace existe dans ces circonstances. Les inventeurs pensent que la réponse est affirmative,dans les conditions de régime permanent. En régime permanent, des courants continus d'ions 237 et d'électrons 235 sont entretenus comme indiqué sur la Fig. 16 par les flèches 260 et 261. Il n'y a aucune charge nette dans une région macroscopique 264. Cette conclusion est en accord avec laneutralité dela charge d'espace dans une barre de matière semiconductrice conduisant un courant si les ef- fets Hall sont absents. Dans une telle barre, les électrons circulent' dans un sens et les trous circulent dans le sens opposé mais il existe des nombres égaux des deux dans une région macroscopique quelconque. Par conséquent, on escompte qu'il ne se déposera aucune charge nette ni sur le conducteur 240 ni sur le support isolant 242,dans les conditions de régime permanent. Les situations qui ne sont pas des situations de régime permanent sont probablement différentes. Comme représenté sur la Fig. 17, au tout début de l'ionisation, il peut se pro- duire une séparation des charges,comme représenté par les charges séparées 266 et 268. En d'autres termes, avant l'é- tablissement des courants continus deélectrons et d'ions dans les conditions de régime permanent, il peut se produire une non neutralité de la charge d'espace. De même, après la fin de l'ionisation, lorsque les charges migrent jusqu'aux plaques 252 et 254, comme représenté dans la séquence d'évè- nements des Fig. 18 et 19, il peut exister une séparation des charges, comme dans les régions 272 et 274. Dans les deux cas représentés sur les Fig. 17 et 19, si un conducteur 240 porté par un isolant 242 est positionné de la manière représentée, le conducteur ou l'isolant peut acquérir une certaine charge. Cependant, les inventeurs ignorent si le conducteur a uneplus grande affinité pour la charge que l'isolant. En outre, les inventeurs pensent que la durée des situations représentées sur les Fig. 17 et 19 peut être si courte (de l'ordre de quelques microsecondes) que l'on peut ignorer ces situations dans la présente ana- lyse. A ce point, les inventeurs n'ont trouvé aucune-explica- tion qui indiquerait de façon non ambiguë que des charges se déposeraient soit sur les lots d'or soit sur le substrat exposé adjacent. On effectuera maintenant une analyse de la situation en partant d'un point de vue différent. La nouvelle analyse considérera le râle joué par la forme particulière de la configuration du champ électrique. Un champ électrique est établi entre la plaque 144 et les éléments 210. La distribution exacte du champ est diffi- cile à déterminer mais elle est probablement comprise entre les deux extrêmes représentés sur les Fig. 20 et 21. Une ca- ractéristique significative de ces distributions est qu'au- cune des lignes du champ n'est représentée comme se terminant sur le substrat 212 ou sur l' lot d'or 224. En outre, aucune ligne du champ électrique ne traverse l'flot d'or 224,étant donné que l'ilot d'or est un conducteur. De plus, il n'y a aucun champ électrique dans la région 290. L'absence de champ électrique dans la région 290 signi- fie que l'analyse du plasma généralisé que l'on a effectuéeen se référant à la Fig. 14 peut être appliquée à cette région. Cette analyse conduit à la conclusion qu'aucune charge nette ne devrait être déposée ni sur les lots d'or ni sur le substrat présent dans la région 290. La distribution du champ des Fig. 20 et 21, à l'extérieur de la région 290,indique éga- 2557362i lement qu'aucune charge ne devrait être déposée ni sur les îlots d'or 224 ni sur le substrat 212, comme on l'examinera maintenant. Les électrons produits par les évènements d'ionisation sont entraînés par les lignes de champ et ces électrons ont tendance à suivre les lignes de champ. Ainsi, les électrons qui suivent les lignes de champ au voisinage des îlots d'or devraient, il semble, "frôler" l'îlot d'or 224 sur leur par- cours vers l'élément 210 et se déposer sur l'élément 210 et non sur l'îlot d'or 224. A ce point également, aucune explication non ambiguë de l'accumulation de charges sur les îlots d'or ou sur le substrat adjacent n'a été présentée. Cependant, les inven- teurs ont admis arbitrairement que des électrons s'accumu- laient effectivement sur les îlots d'or et sur le substrat adjacent. On analysera maintenant si une telle accumulation peut contribuer au courant parasite. L'îlot d'or 224 et le substrat exposé voisin 212A sont exposés à une gerbe d'électrons résultant de l'ionisation. Cette gerbe devrait être uniformément répartie dans l'espace. Ainsi, les électrons tombent également sur l'îlot d'or 224 et sur le substrat exposé 212A. Les inventeurs ne voient au- cune raison évidente pour laquelle les électrons qui sont tombés sur l'îlot d'or 224 ou sur lesubstrat exposé 212A de- vraient ensuite migrer jusqu'à un élément pour former le cou- rant parasite. En outre, l'élimination de l'îlot d'or ne de- vrait pas modifier la situation du fait que les électrons se rassembleraient sur le substrat nouvellement exposé dispo- sé au-dessous de l'îlot d'or. A nouveau, les inventeurs ne voient aucune raison claire qui fasse intervenir les îlots d'or dans le courant parasite. Bien que,comme examiné ci-dessus, la façon dont les îlots d'or interviennent dans le courant parasite ne soit pas claire, les inventeurs ont admis par hypothèse que des agents,tels que les!lots d'or, les contaminants gazeux, les contaminants résiduels résultant du processus de photo- gravure ou les traces d'huile présentes sur les parois de la chambre 120, Fig. 4, agissant seuls ou en combinaison,étaient susceptibles de produire le courant parasite. On examinera brièvement chacun de ces agents. Les contaminants gazeux peuvent être introduits dans la chambre 120 par suite de l'emploi de produits organiques tels que la bague d'étanchéité torique 18 ou les diverses ré- sines époxydes utilisées comme joints d'étanchéité ou comme matières du substrat. Les produits organiques absorbent les gaz atmosphériques et, lorsqu'ils sont placés dans l'atmos- phère de xénon de la chambre 120, Fig. 4, ils ont tendance à libérer les gaz absorbés. Les gaz libérés peuvent contri- buer au courant parasite. Les inventeurs réduisent la quanti- té de produits organiques qui entrent en contact avec le xé- non en remplaçant le joint torique 18 en caoutchouc, Fig.2, par un joint torique 118 en acier inoxydable, Fig. 5, et en utilisant un substrat 212 rempli de fibres de verre. Les fibres de verre, une matière inorganique,déplacent la ma- tière organique et réduisent ainsi la quantité de matière organique en contact avec le xénon. Les contaminants résiduels de la photogravure et les traces d'huile peuvent avoir contribué au courant parasite. Les inventeurs éliminent les contaminants de la photogravure au moyen du processus de nettoyage décrit ci-dessus. Les in- venteurs éliminentles traces d'huile en les dissolvant dans du Fréon en ébullition puis en soumettant les parois de la chambre 120 à un nettoyage aux ultrasons, comme décrit ci- dessus. Les inventeurs enlèvent les {lots d'or en utilisant le procédé de décapage mécanique décrit ci-dessus. Les inven- teurs ont découvert que, lorsque la concentration des ilots d'or était réduite à un certain seuil, ou au-dessous de ce seuil, et lorsque les procédés de nettoyage ci-dessus dé- crits avaient été exécutés, le courant parasite était en grande partie supprimé. On définit le seuil de la manière suivante. On effectue une mesure de la superficie des flots d'or au moyen d'un microscope, en observant le réseau d'éléments 210 de dessus, comme représenté sur la Fig. 23. L'espacement entre leséléments est de 38,1 im (dimension 298). Le rapport de la superficie des îlots (région à hachures croisées 224) à la superficie exposée du substrat (région à hachures pa- rallèles 301) ne doit pas dépasser 0,0025; en d'autres termes, le rapport superficie des flots/superficie exposée du substrat = 0,25%. On décrira maintenant les éléments associés qui servent à porter l'ensemble de détecteurs. Comme représenté sur la Fig. 10, l'ensemble de bottier est porté par une plate-forme 305. Le substrat 212 portant le réseau de détecteurs (qui n'a pas été représenté en détail) pénètre dans la chambre 120. La plaque de tension 144 est disposée au-dessus du substrat et parallèlement aux éléments. Le substrat 212 a été représenté de manière plus détail- lée sur la Fig. 24. La région 309 de la plaquette est celle qui est introduite dans la chambre 120. On a représenté les éléments 210 et on voit qu'ils se prolongent dans la région 312 qui est située à l'intérieur de la fente 128 représentée sur la Fig. 4. Les éléments se prolongent ensuite, s'écartent en éventail dans des régions telles que la région 312 et se prolongent ensuite jusqu'au bord du substrat 212, comme re- présenté. Sue la Fig. 10, on a représenté des connecteurs 316, de préférence, des connecteurs de cartes de circuit im- primé à haute densité du type servant à connecter entre elles deux cartes de circuit imprimé, qui sont enfiches sur les bords de la plaquette 212, dans la région 318 de la Fig. 24, pour établir le contact avec les éléments 210. Les connec- teurs sont assemblés à des câbles plats 321 qui sont pliés de la manière représentée etsont, à leur tour, connectés à un circuit de traitement des signaux (non représenté). Les câbles plats sont agencés de façon que les câbles 321 aient tous la même longueur entre les connecteurs latéraux et leurs bornes de raccordement au processeurde signaux (non repré- senté). Les câbles plats sont portés par des consoles rigides 323 de manière à réduire les vibrations engendrées par des sources externes qui existent dans le cadre d'une usine. On a trouvé que les vibrations produisaient des informations parasites et les inventeurs supposent que les vibrations ont des effets nuisibles sur les signaux de bas niveau transmis par les câbles plats. Dans la région 312 de la Fig. 24, le réseau d'éléments 210 traverse la plaque d'extrémité et est fixé à la plaque d'extrémité par le joint d'étanchéité 146 en résine époxyde. En d'autres termes, il existe une liaison mécanique entre le réseau d'éléments et les parois de la fente 128. La longueur physique de cette liaison (dimension 326) est, de préférence, aussi petite que possible sous réserve des conditions de ré- sistance imposées par la nécessité de contenir le xénon sous pression à l'intérieur de la chambre 120 de la Fig. 4. La longueur 326 est, de préférence, petite pour au moins deux raisons. En premier lieu, il est préférable que l'étendue sur laquelle le joint d'étanchéité en résine époxyde est en contact avec le réseau d'éléments soit aussi petite que possible. Une raison de cela est que les éléments sont très petits, plus petits qu'un cheveu humain et sont, de ce fait, très délicats. La liaison mécanique entre les éléments et la plaque d'extrémité 114 par l'interméediaire du joint d'étan- chéité en résine époxyde a pour effet de soumettre les élé- ments aux contraintes mécaniques de la plaque d'extrémité. Par exemple, le bâillement et le fléchissement décrits ci- dessus,en combinaison avec les dilatation et contraction thermiques,ont tendance à agir sur les éléments. Une seconde raison pour réduire la longueur 326 est le fait que la concentration des îlots d'or dans la région 312 doit être réduite à un niveau inférieur au seuil ci-dessus mentionné. Ceci est le cas du fait que l'on pense que l'accu- mulation des électrons s'effectue dans la région 312. La ré- duction de la longueur 326 réduit également la longueur du ré- seau d'éléments qui doit satisfaire aux conditions de seuil en ce qui concerne la concentration des îlots d'or. Cette ré- duction accroît le rendement de fabrication exprimé en pla- quettes utilisables produites par campagne de fabrication de plaquettes de détecteurs. Ainsi, on préfère utiliser l'acier inoxydable qui a une plus grande résistance que l'aluminium pour construire la plaque d'extrémité 114 du fait que ceci permet de réduire la longueur 326 tout en maintenant la résistance de la plaque d'extrémité. Un aspect de la présente invention se rapporte à l'em- ploi de techniques de fabrication semblables à celles utili- sées dans la technique antérieure pour la fabrication des plaquettes de circuit imprimé. Cependant, une caractéristique importante de la présente invention réside dans les diffé- rences de fonctionnement qu'elle présente avec les plaquettes de circuit imprimé de la technique antérieure. En général, les plaquettes de la technique antérieure sont utilisées pour acheminer des tensions élevées (par rapport à celles de la présente invention). de l'ordre de 2,5-0,15V et sont en outre employées pour transporter des courants de l'ordre de quelques milliampères. La présente invention, par contre, utilise des tensions extrêmement petites, de l'ordre de mV, et, dans un certain sens, n'a pas pour objet le transfert de courant mais la détection des charges accumu- lées sur les éléments. Bien que,strictement parlant, le dé- tecteur de l'invention transfère des charges sous la forme d'un courant s'écoulant à travers la résistance 401 de la Fig. 25, les courants sont si petits, étant dans la gamme des nano et pico-ampères que l'on a dû développer des prin- cipes différents de conception et de fabrication des pla- quettes de circuit. On a trouvé que les différences fonc- tionnelles entre le comportement du courant dans les pla- quettes de circuit imprimé de la technique antérieure et celui qu'il a dans le réseau de détecteurs de la présente invention étaient si importantes que les normes de fabrica- tion et les tolérances de propreté de la technique anté- rieure ne convenaient pas dans le cadre de la présente in- vention. Par conséquent, les inventeurs ont été amenés à en- treprendre des recherches indépendantes pour analyser les insuffisances de la technique antérieure et mettre au point les solutions de correction décrites ci-dessous. Les inventeurs attirent l'attention sur le fait que l'on pourrait facilement obtenir les très petites dimensions des éléments détecteurs de la présente invention en utili- sant les techniques de fabrication des circuits intégrés. Cependant, l'équipement existant utilisé pour fabriquer les circuits intégrés sur des tranches de silicium est limité en ce qui concerne les dimensions des tranches qui peuvent être traitées. Il n'est pas possible de traiter des tranches d'un diamètre supérieur à 10,16 cm. Etant donné que le subs- trat 212 de la plaquette de détecteur dépasse ces limites, du fait qu'il mesure environ 10,16x15,24 cm, ces techniques de fabrication ne pourraient pas être utilisées. Les inventeurs font également remarquer une caractéris- tique importante de la présente invention. On a trouvé qu'un type de plaquette de circuit initialement essayé avait un rapport de la superficie des flots d'or à la superficie des régions exposées du substrat de 0,01 (1%). Cette plaquette a produit le courant parasite décrit ci-dessus. On a fabriqué une plaquette semblable ayant une concentration d'flot infé- rieure au seuil puis on l'a décapée mécaniquement et nettoyée aux ultrasons. Le courant parasite a été pratiquement suppri- mé dans cette dernière plaquette. Les inventeurs considèrent comme surprenant que la réduction de la superficie des flots d'or d'un facteur de 4 (à savoir, un changement du rapport des superficies de 0,01 à 0,0025) ait diminué la'constante de temps du courant parasite (à savoir, le temps d'extinction) d'un facteur de 1800. La réduction de la constante de temps du courant parasite est d'une grandeur disproportionnée par rapport à la réduction de la concentration des flots d'or. Un aspect important de la présente invention est la sup- pression des barrières imperméables aux rayons X dans le di- électrique au-dessus des éléments 210. Les dispositifs de la technique antérieure, tels que mentionnésci-dessus, utilisent les barrières 3A de la Fig. 1, qui sont quelquefois fabri- quées en tungstène,-en se basant sur la théorie suivant la- quelle les barrières contraignent l'ion (ou l'électron) qui résulte d'un évènement d'ionisation à venir frapper un élé- ment qui est situé directement au-dessous de l'évènementet non un élément situé à côté de l'événement. Les inventeurs ont trouvé, cependant, que même avec l'espacement très étroit de l'ordre de 38,1 Nm décrit ci-dessus de telles barrières ne sont pas nécessaires. Ainsi, les inventeurs utilisent un diélectrique homogène dans le sens que c'est un gaz xé- non aussi exempt que possible de contaminants et non inter- rompu par des barrières positionnées au-dessus des espaces entre les détecteurs. En outre, les parties collectrices des éléments 210 s'étendent à travers la fente 128 et le long du substrat dans la région 312, Fig. 24, à l'extérieur de la chambre mais sans que la géométrie de leur section transversale soit modi- fiée: les éléments ont une section transversale rectangulaire comme représenté sur la Fig. 24 à tous les emplacements du substrat, à l'intérieur de la chambre (région 309), à l'inté- rieur de la fente (région 312) et à l'extérieur de la chambre (région 314). Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les éléments 210 ne sont pas parallèles, comme représenté sur la Fig. 24,mais sont alignés suivant des rayons partant d'un centre 330 comme représenté sur la Fig. 25. Cet alignement radial tient compte du fait que les sources des rayons X, telles que la source de rayons X appelée unité de rayons X Philips MCN 421 vendue par la société Ridge Inc. Atlanta, Ga, EUA, peuvent être considéréescomme des sources ponctuelles lorsqu'elles sont disposées à plus de 3m environ au-dessus du réseau de détecteurs. Comme représenté sur la Fig. 25, une telle source ponc- tuelle produit un faisceau de rayons X en éventail qui inter- secte les éléments de la manière représentée. Par conséquent, les rayons X sont approximativement parallèles aux éléments 210 disposés radialement. Cet agencement sert à accroître la résolution,en ce sens qu'un rayon X donné 440 ne se dé- place que sur un seul élément 210. Dans un tel cas idéal, il n'y a qu'un seul élément 210 qui produise un signal en réponse aux événements d'ionisation engendrés par le rayon 440 aulieu de plusieurs éléments comme dans le cas des élé- ments parallèles 6A-C de la Fig. 1 lorsque les barrières 3A sont absentes. Il est évident que l'on peut apporter de nombreuses modifications et effectuer de nombreuses substitutions aux modes de réalisation de l'invention décrits ci-dessus sans sortir du cadre ni s'écarter de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication d'un réseau d'éléments détecteurs d'ionisation espacés (210) approximativement parallèles qui produisent des signaux en réponse à l'ionisation d'un milieu ionisant, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes qui consistent: (a) à réduire la tendance du réseau à se compor- ter comme une source de courant à forte impédance en décapant mécaniquement le réseau avec une suspension abrasive afin de réduire la concentration des débris métalliques (224) conte- nus dans les espaces (212A) entre les éléments (210) à une valeur inférieure à une quantité prédéterminée. - 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, l'étape qui consiste à nettoyer aux ultra- sons toutes les surfaces avec lesquelles le milieu ionisant entre en contact afin de réduire la quantité de matière orga- nique qu'elles portent de façon à réduire, de ce fait, la tendance du réseau à se comporter comme une source de courant à forte impédance. 3 - Procédé de fabrication d'un détecteur d'ionisation carac- térisé en ce qu'il comporte les étapes qui consistent: (a) à déposer une série d'éléments conducteurs allongés espacés (210) approximativement parallèles sur un substrat (212); (b) à décaper mécaniquement le réseau de détecteurs du point (a) avec une suspension abrasive de façon à réduire la concen- tration de débris à une valeur inférieure à une quantité pré- déterminée; (c) à nettoyer aux ultrasons les éléments (210) et le substrat (212) de façon à réduire la quantité de ma- tièresorganiques en contact avec eux; (d) à introduire le substrat (212) à travers une fente (128) formée dans une plaque d'extrémité allongée (114) dans laquelle est égale- ment formée une première concavité allongée (120A) qui s'é- tend le long de la fente; (e) à élargir la fente du point (d); (f) à introduire un produit d'étanchéité (146) qui se solidifie après un certain temps entre le substrat et la fente; (g) après que le produit d'étanchéité a atteint un degré prédéterminé de dureté, à permettre à la fente de comprimer le produit d'étanchéité; (h) à fixer la plaque d'extrémité (114) à un bottier allongé (112) qui comporte une seconde concavité allongée (120B), les première et se- conde concavités allongées s'adaptant l'une à l'autre pour former une chambre (120); et (i) à remplir la chambre avec du gaz xénon sous une pression supérieure à 34,1 bars envi- ron, en appliquant, de ce fait, une charge de cisaillement au produit d'étanchéité comprimé. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, l'étape qui consiste à nettoyer aux ultrasons l'ensemble réseau (210)-substrat (212) et les première et seconde concavités (120A, 120B) afin d'en éli- miner les matières organiques.