Brevet FR2566176A1 — publié le 19851220

MULTIDETECTEUR A CHAMBRES D'IONISATION L'invention concerne un multidétecteur à chambres d'ionisation, notamment un multidétecteur de rayons X utilisable dans un tomodensitomètre. L'un des sous-ensembles parmi les plus coûteux et les plus difficiles à mettre au point dans un tomodensitomètre est le multidétecteur monté sur l'ensemble tournant, situé dans le plan d'un faisceau de rayons X plat en forme d'éventail, ce faisceau étant engendré par un générateur placé en regard dudit multidétecteur. Un type de multidétecteur connu comporte des cloisons métalliques agencées dans une enceinte remplie d'un gaz ionisable sous l'effet des rayons X, ces cloisons définissant un groupe d'anodes et/ou de cathodes entre lesquels groupes est appliquée une haute tension. En particulier, on utilise souvent un multidétecteur comportant un alignement d'anodes et de cathodes alternées disposées dans des plans convergents se coupant le long d'une droite commune passant par le foyer de la source de rayons X. L'écartement et l'orientation des cloisons revêtent une très grande importance et requièrent des tolèrances de fabrication extrêmement serrées des cloisons et de leurs supports.Actuellement, ces supports sont des blocs de cérami que comportant des rainures usinées avec précision et les cloisons ont chacune deux de leurs bords parallèles insérés dans des rainures correspondantes de deux blocs de céramique parallèles et espacés l'un de l'autre. L'usinage des blocs de céramique est une opération très difficile à maitriser industriellement. L'invention a pour but de résoudre ce problème ; elle vise à supprimer les blocs de céramique. On a tenté de mouler les supports isolants dans une résine durcissable, le moulage englobant les bords des cloisons. Cette technique s'est heurtée à de sérieuses difficultés dues à l'apparition des phénomènes de capillarité entraînant des remontées incontrôllées de résine entre les plaques. En certains endroits, les remontées de résine étaient tellement importantes qu'elles pénétraient dans le volume de mesure de certaines chambres d'ionisation définies entre les cloisons tandis qu'en d'autres endroits la quantité de résine était insuffisante pour assurer un maintien correct des cloisons. Un but de l'invention est de maîtriser les conditions de remontée de résine entre les cloisons, lorsque celle-ci est un cours de polymérisation, dans le but d'obtenir d'une part une fixation suffisante des cloisons, en assurant une remontée minimum donnée et d'autre part un niveau de remontée de résine aussi uniforme que possible entre les cloisons. Dans cet esprit, I'invention concerne essentiellement un multidétecteur à chambres d'ionisation du type à cloisons métalliques agencées dans une enceinte remplie d'un gaz ionisable pour définir un groupe d'anodes et/ou un groupe de cathodes, lesdites cloisons étant maintenues en place les unes par rapport aux autres au moyen de supports isolants coopérant respectivement avec des zones marginales opposées desdites cloisons, caractérisé en ce que lesdits supports isolants sont constitués de blocs de résine moulés en englobant lesdites zones marginales et en ce que des découpes sont pratiquées dans lesdites zones marginales pour uniformiser la hauteur de résine entre lesdites cloisons. On a constaté que les résines durcissables, notamment poly mérisables, offraient d'excellentes qualités d'isolation, ramenant les courants de fuite à des niveaux très faibles. De plus, le positionnement des cloisons peut être réalisé avec au moins une aussi bonne précision que celle offerte par les blocs de céramique usinés et des risques d'effet microphonique au moins aussi faibles. Les découpes mentionnées ci-dessus sont de préférence des fentes alignées parallèlement au bord longitudinal de chaque zone marginale, à une distance donnée de celui-ci. En outre les fentes de deux plaques voisines sont de préférence décalées. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 illustre une vue en plan d'une cloison métallique formant anode ou cathode - la figure 2 illustre un tronçon du multidétecteur vu par la face d'entrée du rayonnement ionisant, c'est-à-dire selon la flèche A de la figure I et les électrodes étant représentées suivant une section Il-Il de la figure 1 ;et - la figure 3 est une vue de détails montrant le positionnement des découpes dans les zones marginales de cloisons voisines liées au même bloc de résine durci par polymérisation. En se reportant au dessin, on voit que chaque électrode 11 du multidétecteur 12 se compose d'une cloison relativement plane à l'exception de deux chicanes 13 à profil en V. Les chicanes 13 sont parallèles et respectivement voisines de deux zones marginales 16, 17 par lesquelles ladite cloison est positionnée avec precision et maintenue entre deux supports isolants 18 et 19. Comme le montre la figure 2, les cloisons et les supports sont placés à l'intérieur d'un boîtier étanche 21 rempli d'un gaz ionisable convenable, par exemple du Xénon Les fonctions des chicanes 13 et du bord plié 14 ont été explicitées en détail dans la demande de brevet français N" 78 29267 déposée le 13 OCTOBRE 1978. On rappelle que les chicanes ont notamment pour but de protéger les supports isolants des rayons X pour réduire les courants de fuite.Dans l'exemple décrit, les cloisons sont semblables et forment une succession d'anodes et de cathodes, de façon à embrasser sensiblement toute l'ouverture du faisceau en éventail. Selon une caractéristique importante de l'invention, les supports isolants 18 et 19 sont constitués de blocs de résine moulés en englobant les zones marginales 16 et 17 des différentes cloisons. On peut utiliser une composition durcissable par polymérisation, en vente dans le commerce, formant colle, mise en oeuvre classiquement avec addition d'un durcisseur approprié déclenchant la polymérisation. On a essayé avec succès l'araldite type D fabriquée par la firme CIBA GEIGY. Un procédé de fabrication d'un tel agencement de cloisons consiste, par exemple, à prevoir un moule (non représenté) dont les dimensions intérieures définissent l'empreinte d'un support, à introduire les cloisons formant électrodes dans un support provisoire pour leur donner des positions relatives prédéterminées (notamment un espacement précis positionnant lesdites cloisons dans des plans convergents) et à plonger les zones marginales de l'ensemble des cloisons à une profondeur donnée dans le moule renfermant une quantité prédéterminée de résine encore fluide. Pour mieux maîtriser les conditions de remontée de la résine fluide entre les cloisons, due à l'apparition de tensions superficielles agissant sur les périmètres de raccordement solide-liquide, les cloisons sont pourvues de découpes 20 pratiquées dans les zones marginales.Dans l'exemple représenté, ces découpes sont des fentes alignées respectivement parallèlement au bord longitudinal 1 6a ou 17a de la zone marginale 16 ou 17 correspondante, l'alignement étant situé à une distance donnée de ce bord. Pratiquement, un alignement de fentes 20 marque la limite interne de la zone marginale correspondante puisque celle-ci se définit comme étant la partie de la cloison prévue pour être englobée dans la résine et que les fentes ont précisément comme fonction d'arrêter les remontées de résine à leur niveau. La remontée de résine entre les cloisons est proportionnelle à la tension superficielle et celle-ci croît avec le périmètre immergé et décroît avec la distance entre deux cloisons voisines. La difficulté consistait donc à introduire une quantité suffisante de résine dans le moule pour assurer un bon maintien des cloisons sans que ladite résine ne remonte au niveau des chicanes 13. Crâce aux fentes 20, un système de "vases communicants" est créé à hauteur des fentes, ce qui permet une uniformisation de la résine de part et d'autre des cloisons et contribue à stabiliser la remontée de résine à ce niveau. D'autres types de découpe peuvent être adoptés dans les zones marginales 16 et 17. Cependant, I'alignement de fentes tel que représenté est une configuration qui affecte peu la rigidité de la cloison et permet un découpage pratiquement sans déformation de celle-ci. Par ailleurs, comme le montre la figure 3, les fentes de deux cloisons voisines sont décalées, ce qui permet d'exploiter la décroissance de la tension superficielle en fonction de la distance entre cloisons. Par exemple, on peut adopter une configuration simple telle que les fentes de chaque zone marginale soient régulièrement espacées d'une distance égale à la longueur constante de chaque fente. Avec une disposition en quinconce de telles fentes, d'une cloison à l'autre, tout se passe comme si la distance entre cloisons était doublée en tout point de la longueur des zones marginales en regard. Dans la configuration représentée, cependant, les fentes ont une longueur I supérieure à la distance d qui les sépare. De cette façon, on définit des zones parallèles 25 dans chaque support isolant (représentées sur la figure 3) dans lesquelles aucune partie de cloison n'est implantée. Par conséquent, au moment du moulage du support isolant, la tension superficielle dans ces zones est nulle. La matérialisation de telles zones 25 dans les supports isolants contribue encore à niveler les remontées de résine entre les cloisons. En outre, les cloisons comportent des fentes incomplètes 20a définissant des encoches aux extrémités d'un même alignement. Ces fentes ouvertes 20a évitent des remontées de résine sur les bords des supports isolants moulés. REVENDICATION5 1. Multidétecteur à chambres d'ionisation du type à cloisons métalliques agencées dans une enceinte remplie d'un gaz ionisable pour définir un groupe d'anodes et/ou un groupe de cathodes, lesdites cloisons(ll) étant maintenues en place les unes par rapport aux autres au moyen de supports isolants (18, 19) coopérant respectivement avec des zones marginales (16, 17) opposées desdites cloisons, caractérisé en ce que lesdits supports isolants sont constitués de blocs de résine moulés en englobant lesdites zones marginales et en ce que des découpes (20) sont pratiquées dans lesdites zones marginales pour uniformiser la hauteur de résine entre lesdites cloisons. 2. Multidétecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites découpes sont des fentes alignées parallèlement au bord longitudinal (16a, 17a) de la zone marginale correspondante et situées à une distance donnée de celui-ci. 3. Multidétecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites fentes de deux plaques voisines sont décalées (figure 3). 4. Multidétecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que plusieurs fentes consécutives de chaque zone marginale sont régulièrement espacées (d) les unes des autres et de longueur (I) constante supérieure à leur espacement, de façon que des zones parallèles (25) dans lesquelles aucune partie de cloison n'est implantée soient définies dans lesdits supports isolants. 5. Multidétecteur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'au moins une fente d'extrémité (20a) d'un même alignement est ouverte de façon à définir une encoche.