Brevet FR2883074A1 — publié le 20060915

Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine de la spectrométrie et plus particulièrement de la spectrométrie par diffusion des neutrons. ETAT DE LA TECHNIQUE La diffusion des neutrons est une technique très puissante et complémentaire de la diffusion des rayons X pour l'étude de l'organisation de la matière. La technique de diffusion élastique des neutrons permet de caractériser l'organisation structurale à l'échelle de quelques Angstroms (À) jusqu'à plusieurs centaines, voire quelques milliers d'Angstroms. Contrairement à la diffusion des rayons X où le rayonnement X interagit avec le cortège électronique des atomes, les neutrons interagissent avec les noyaux atomiques de l'échantillon. II en résulte une diffusion spécifique à chaque isotope, très différente en particulier dans le cas de l'hydrogène et du deutérium, permettant ainsi de créer un contraste de diffusion dans les matériaux organiques. En outre, la technique de diffusion des neutrons est une méthode non-destructive contrairement à l'utilisation des rayons X et a un pouvoir de pénétration largement supérieur au rayonnement X. Associée à des détecteurs bidimensionnels intégrateurs d'images, la technique de la diffusion des neutrons permet une observation à deux dimensions de l'espace de diffusion. Le premier groupe est constitué des détecteurs gaz combinés avec des chambres à fils (cf. R. Allemand, J. Bourdel, E. Roudaut, P. Convert, K. Ideb, J. Jacobe, J.P. Cotton, B. Farnoux, "Nucl. Instr. Meth.", 126, 29 [1975] ; Y. Giomataris, Ph. Rebourgeard, J.P. Robert, G. Charpak, "NIM" A376 [1996] 29; C. Petrillo et al, "Nucl. Instr. and Meth." A378 [1996] 541 & A424 [1999] 523; G. Brickner et aI, "Nucl. Instr. and Meth." A392 [1997] 68). Cette catégorie de détection est typiquement utilisée pour les phénomènes de diffusion des neutrons aux petits angles. Ces spectromètres ont en outre une résolution spectrale faible. Un second groupe d'appareils de détection bidimensionnelle est constituée de dispositifs de type Image Plate (C. Wilkinson et al, "Neutrons, X Rays and Gamma Rays" 1737 [1992] 329) qui comprennent un scintillateur couplé à un laser. Ce principe comprend 3 étapes; la première consiste en la charge de la plaque scintillatrice, la seconde consiste à lire la plaque en utilisant un laser qui révélera le nombre de charges, enfin l'incrémentation informatique est gérée par ordinateur. C'est une technique très utilisée pour la diffusion des rayons X dont l'adaptation à l'utilisation des neutrons est encore très problématique. L'observation aux grands angles est quant à elle généralement obtenue en scannant l'espace réciproque suivant une seule direction et non deux simultanément; c'est le cas des multicompteurs linéaires ou spectromètres de diffusion élastique 2 ou 3 axes. L'observation à grands angles et à deux dimensions est pourtant une donnée importante pour l'étude de l'organisation locale, en particulier dans le cas de matériaux et/ou fluides structurés ou soumis à l'action de contraintes anisotropes telles que des gradients de pression, un écoulement du fluide, etc. Il a été proposé un détecteur dans le domaine de la neutronographie (cf. S. Koerner, E. Lehmann, P. Vontobel, "Nucl. Instr. and Meth." A454 [2000] 158-164) qui utilise un scintillateur sensible aux neutrons couplé à un détecteur à transfert de charges. Néanmoins, ce détecteur n'est pas adapté à une mesure quantitative par diffusion des neutrons en vue de la caractérisation de l'organisation à l'échelle moléculaire ou atomique d'un matériau. Un but de la présente invention est donc de fournir un système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons qui permet une détection quantitative du nombre de neutrons diffusés par un échantillon, aux grands angles de diffusion notamment, et qui permet en outre de pallier au moins l'un des inconvénients précités. EXPOSE DE L'INVENTION A cet effet on prévoit selon l'invention un système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons tel que défini ciaprès dans les revendications. Plus précisément, on prévoit un système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons comprenant un moyen d'émission d'un faisceau de neutron, un moyen de support apte à recevoir un échantillon, un moyen photoémetteur apte à être activé par un rayonnement neutrons, un dispositif de détection à transfert de charges bas niveau refroidi, caractérisé en ce que le moyen d'émission émet un faisceau de neutrons monochromatiques et en ce que le système comprend en outre un moyen de filtrage, le moyen de filtrage étant situé entre le moyen de support et le moyen photoémetteur et étant destiné à piéger au moins une partie substantielle du faisceau de neutrons monochromatiques transmis par l'échantillon, et un moyen d'amplification en amont de et couplé avec le dispositif de détection à transfert de charges. Des aspects préférés mais non limitatifs du système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'invention sont les suivants: le moyen de filtrage piège la totalité du faisceau de neutrons monochromatiques transmis par l'échantillon. le moyen photoémetteur émet un rayonnement alpha issu d'une seule réaction nucléaire. Ce sera par exemple un scintillateur à base de Lithium tel qu'un matériau composite à base de sulfure de Lithium ou à base de fluorure de lithium. le moyen photoémetteur se présente sous la forme d'une plaque 30 ayant une longueur comprise entre 5 et 100 cm, une largeur comprise entre 5 et 100 cm et une épaisseur inférieure ou égale à 1,2 mm. Cette plaque peut être plane ou courbe. le moyen photoémetteur est doublé, sur sa face d'entrée, d'une surface opaque à la lumière et transparente aux neutrons. Cette surface pourra être une plaque en Aluminium, rigide et apte à maintenir le moyen photoémetteur le dispositif de détection à transfert de charges permet un codage sur au moins 12 bits. Le codage sera préférentiellement fait sur 16 bits. le dispositif de détection à transfert de charges est un appareil à prise de vues apte à faire des temps de pause variables. le moyen photoémetteur, le moyen d'amplification et le dispositif de détection à transfert de charges sont enfermés dans un caisson conçu de manière à ce qu'aucun rayonnement lumineux autre que celui émis par le moyen photoémetteur ne pénètre à l'intérieur. Le moyen photoémetteur et le dispositif de détection à transfert de charges couplé au moyen d'amplification constituent respectivement les extrémités d'entrée et de sortie du caisson. le système comprend en outre un moyen de protection apte à réduire l'influence de rayonnements parasites entre le moyen de support de l'échantillon et le moyen photoémetteur. Ce moyen de protection est un élément de forme conique ou pyramidale ayant pour base le moyen photoémetteur et étant situé entre le moyen de support de l'échantillon et le moyen photoémetteur. II peut aussi être une enveloppe comprenant une partie cylindrique et une partie extrémale tronconique et enveloppant le caisson. le moyen de protection comprend des parois latérales aptes à absorber les rayonnements parasites ne provenant pas de l'échantillon. le moyen de protection contient un gaz inerte ou un vide primaire, le 30 gaz inerte pouvant être de l'Hélium, de l'Argon ou de l'Azote. le caisson comprend des parois intérieures aptes à absorber des rayonnements neutrons et gamma. le système comprend un miroir, qui peut être plan ou courbe, et apte à réfléchir vers le moyen d'amplification uniquement le rayonnement 5 lumineux émis par le moyen photoémetteur. Ce miroir (26) peut être fabriqué en quartz aluminisé et a une épaisseur inférieure ou égale à mm. le système comprend un moyen d'absorption des rayonnements neutrons et gamma, ce moyen d'absorption étant disposé à la sortie 10 du moyen photoémetteur. le moyen d'amplification et le dispositif de détection à transfert de charges sont entourés d'un blindage destiné à bloquer les rayonnements gamma. Ce blindage est un métal ayant une épaisseur et une densité telles que le produit épaisseur par densité soit supérieur ou égal à 34. On pourra par exemple prendre une épaisseur de 2cm de Tungstène. - le système comprend un dispositif de collimation disposé entre le moyen d'émission et le moyen de support et délivrant un faisceau de neutrons en sortie ayant un diamètre compris entre 0,5 et 15 mm. La présente invention concerne en outre un procédé de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons comprenant les étapes consistant à émettre un faisceau de neutrons en direction d'un échantillon, transformer le rayonnement neutron issu de l'échantillon en photons et détecter les photons émis par un dispositif de détection à transfert de charges bas niveau refroidi. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à transformer le faisceau de neutrons émis en direction de l'échantillon en un faisceau de neutrons monochromatiques, filtrer le rayonnement neutron issu de l'échantillon afin de piéger au moins une partie substantielle du faisceau de neutrons monochromatiques transmis par l'échantillon, et amplifier le rayonnement des photons en amont du dispositif de détection à transfert de charges bas niveau refroidi. DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'un système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon un premier mode de réalisation de l'invention. la figure 2 est une vue en plan d'un système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon un second mode de réalisation de l'invention. la figure 3 est une vue en plan d'un système de détection 15 bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon un troisième mode de réalisation de l'invention. la figure 4 est une vue en plan d'un système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. - la figure 5 est une coupe d'une réflexion de Bragg du monocristal de saphir mesurée avec un dispositif de détection à transfert de charges codé sur 8bits. - la figure 6 est une coupe d'une réflexion de Bragg du monocristal de saphir mesurée avec un dispositif de détection à transfert de charges 25 bas niveau codé sur 16bits. la figure 7 est une observation tridimensionnelle des ordres 001 d'une réflexion de Bragg d'un cristal liquide orienté mesurée à l'aide du système de détection de l'invention. DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION Le système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons va maintenant être détaillé en référence aux figures 1, 2 et 3. Les éléments équivalents représentés dans les différentes figures porteront les mêmes références numériques. On a représenté à la figure 1 une vue schématique du système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon un premier mode de réalisation de l'invention. Ce système de détection comprend un moyen d'émission 1, un moyen de support 2 apte à recevoir un échantillon 3, un moyen de filtrage 4, un moyen photoémetteur 5, un moyen d'amplification 6 et un dispositif de détection à transfert de charges 7. Le système de détection de la présente invention utilise le phénomène de la photoémission produit par certains matériaux activés par un rayonnement neutrons. En effet, un certain nombre de matériaux connus interagissent avec les neutrons pour émettre un rayonnement ayant en général une durée de vie courte. Ce sont par exemple l'Hélium 3 ou le Lithium 6 qui émettent un rayonnement alpha, le Cadmium ou le Gadolinium qui émettent un rayonnement gamma ou encore le Bore qui émet à la fois des rayonnements alpha et gamma. Insérés à une matrice composite contenant des atomes ou molécules photoémettrices, ces matériaux constituent des scintillateurs aptes à être activés sous l'action d'un rayonnement neutrons. Parmi ces scintillateurs, on distingue deux catégories essentielles, à savoir les scintillateurs faisant intervenir plusieurs réactions nucléaires différentes, et qui sont donc basés sur des transferts d'énergie multiples, et les scintillateurs mettant en jeu un seul type de réaction nucléaire, ne faisant donc intervenir qu'un seul transfert d'énergie. Le moyen photoémetteur 5 du système de détection est un scintillateur de seconde catégorie c'est-à-dire ne faisant intervenir qu'un seul transfert d'énergie pour créer la photoémission; ce moyen photoémetteur 5 utilise une réaction nucléaire qui transforme les neutrons incidents en rayonnement alpha notamment. Le moyen photoémetteur 5 sera par exemple un scintillateur à base de Lithium et plus particulièrement de Lithium 6. En effet, pour des neutrons de longueur d'onde de 0,5 à 30 Angstroms (À) par exemple, il se produit la réaction suivante: 3 Li+o'n-> He+;H + 4.78Mev L'impact d'un neutron sur le scintillateur convertit le Lithium en Hélium (rayonnement alpha) et Tritium, et libère une certaine quantité d'énergie. Les atomes ou molécules photoémettrices se chargent et transforment cette énergie en radiation lumineuse. Des matériaux composites à base de fluorure de Lithium ou à base de sulfure de Lithium seront préférentiellement utilisés pour former le moyen photoémetteur 5. Un scintillateur fait d'un matériau composite à base de sulfure de Lithium et affichant un taux de conversion de 1,5*105 photons par neutron absorbé convertit l'énergie créée par le rayonnement neutrons en un rayonnement lumineux. La longueur d'onde d'émission dépend du dopage de la matrice du scintillateur, la longueur d'onde est proche de À=450 nm. Outre la quantité importante de photons émis par neutron incident, ce scintillateur est spécifiquement sensible au rayonnement neutrons puisque les autres rayonnements, de type rayonnement X ou gamma, interagissent très peu avec le Lithium. Cela permettra donc de réduire, par exemple, l'effet parasite dû au rayonnement gamma secondaire émis par l'environnement en contact avec les neutrons. Le scintillateur peut se présenter sous la forme d'une plaque ayant des dimensions s'étendant de 5 à 100 cm en longueur et en largeur, et d'épaisseur inférieure ou égale à 1,2 mm. La faible épaisseur du scintillateur limite l'absorption des photons dans la plaque et permet ainsi un rayonnement lumineux plus important. Le scintillateur est maintenu par un support rigide. La face avant du scintillateur est doublée d'une surface 34 opaque à la lumière et transparente aux neutrons. On utilisera typiquement une plaque en aluminium d'épaisseur inférieur ou égale à l mm qui tiendra lieu à la fois de support rigide et de surface 34 opaque à la lumière et transparente aux neutrons. Le scintillateur sous forme de plaque peut être plan ou courbe. Un scintillateur qui aura la forme d'une plaque courbe pourra être défini par une portion de sphère ou une portion de cylindre délimitée par un plan rectangulaire ayant des dimensions s'étendant de 5 à 100 cm en longueur et en largeur, comme représenté à la figure 4. Le rayon de la sphère ou du cylindre est déterminé en fonction de la distance échantillon-scintillateur. Cela permet une observation à vecteur de diffusion constant (diffusion élastique). Le moyen d'émission 1 est configuré de manière à délivrer un faisceau de neutrons monochromatiques 10. Ce faisceau de neutrons monochromatiques vient frapper l'échantillon 3 disposé sur le moyen de support 2. Le contact du faisceau de neutrons monochromatiques 10 avec l'échantillon 3 entraîne une diffusion des neutrons caractéristique de l'organisation de l'échantillon 3. On place entre l'échantillon 3 et le moyen photoémetteur 5 un moyen de filtrage 4 destiné à piéger une partie substantielle du faisceau de neutrons monochromatiques transmis 12 par l'échantillon 3. En effet, seul le faisceau de neutrons monochromatiques diffusés 13 par l'échantillon 3 permet une caractérisation de l'organisation structurale de l'échantillon 3. Le moyen de filtrage 4 permet donc de piéger la majeure partie, voire la totalité, du faisceau de neutrons monochromatiques transmis 12 de manière à ce que seul le faisceau de neutrons monochromatiques diffusés 13 atteigne et active le scintillateur. En outre, les neutrons diffusés étant en quantités beaucoup plus faibles que les neutrons transmis, le signal correspondant aux neutrons transmis a une intensité beaucoup plus élevée que le signal dû aux neutrons diffusés. Le fait de piéger le faisceau de neutrons monochromatiques transmis 12 permet donc de travailler avec des intensités en adéquation avec l'observation recherchée. Le dispositif de détection à transfert de charges 7 permet de mesurer quantitativement le rayonnement lumineux émis par le moyen photoémetteur 5. Il est prévu un dispositif de détection à transfert de charges bas niveau refroidi qui utilise par exemple l'effet Pelletier (les températures de refroidissement s'étendant de -10 C à -45 C) et qui présente par conséquent un bruit de fond réduit. Un moyen d'amplification 6 permet d'augmenter le signal lumineux d'entrée du dispositif de détection à transfert de charges 7. Ainsi, l'utilisation d'un amplificateur galette à micro-canaux va permettre d'augmenter de manière significative l'intensité du rayonnement lumineux issu du scintillateur. La liaison entre le dispositif de détection à transfert de charges 7 et l'amplificateur galette à micro-canaux peut se faire selon différentes manières; ainsi cette liaison pourra être une simple reprise optique ou elle pourra consister en des fibres optiques reliant l'amplificateur galette à micro-canaux aux pixels du dispositif de détection à transfert de charge 7. Pour que la mesure du dispositif de détection à transfert de charges 7 soit quantitative, il est nécessaire de pouvoir observer simultanément un grand nombre de niveaux de lumière. Ainsi il est nécessaire d'avoir un dispositif de détection à transfert de charges 7 codé sur au moins 12 bits. Une mesure optimale du signal diffusé pourra être obtenue par exemple par l'utilisation d'un dispositif de détection à transfert de charges 7 codé sur 16 bits, capable de générer des images sous un format non-signé (entiers positifs de 0 à 65536 niveaux) ou un format signé (entiers négatifs et positifs allant de -32767 à +32767). La dynamique dans le stockage des données des intensités pixel par pixel étant importante avec un tel dispositif de détection à transfert de charges, il conviendra de choisir un format de mémorisation des données adapté tel que le format FIT, ou FITS (Flexible Image Transport System). En outre, la caractérisation de l'échantillon 3 sera meilleure si les mesures peuvent être intégrées pendant un temps déterminé. Ainsi, on utilise un dispositif de détection à transfert de charges 7 qui permet des acquisitions pendant une durée variable, tel qu'un appareil à prise de vues à temps de pause variable. Enfin, il est intéressant d'utiliser un dispositif de détection à transfert de charges 7 possédant un grand nombre de pixels et permettant ainsi d'avoir une bonne résolution quelles que soient les dimensions de la surface observable. La figure 2 représente une vue en plan d'un système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon un second mode de réalisation de l'invention. Le moyen photoémetteur 5, le moyen d'amplification 6 et le dispositif de détection à transfert de charges 7 sont enfermés dans un caisson 24. Plus précisément, le moyen photoémetteur 5 constitue la paroi d'entrée du caisson 24 et le dispositif de détection à transfert de charges 7 couplé au moyen amplificateur 6 sont situés à l'extrémité de sortie du caisson 24. Le caisson 24 est noir et conçu de manière à ne laisser pénétrer aucune autre source de lumière que celle émise par le scintillateur. Les parois intérieures 25 du caisson 24 ont une composition permettant d'absorber les rayonnements neutrons et gamma transmis par le scintillateur. Ainsi les parois intérieures 25 du caisson 24 pourront être 20 recouvertes de carbure de Bore par exemple. Des rayonnements parasites à l'entrée du système de détection peuvent venir perturber les mesures, notamment quand la distance échantillonscintillateur devient supérieure à 10 cm. On peut alors prévoir à l'entrée du caisson un élément 22 de forme conique ou pyramidale et dont la base est le scintillateur. Cet élément 22 de forme conique ou pyramidale est réalisé de manière à réduire l'influence des rayonnements parasites. Ainsi, cet élément 22 de forme conique ou pyramidale comprend des parois latérales 28 aptes à absorber les rayonnements parasites ne provenant pas de l'échantillon, tels que des rayonnements X, neutrons ou gamma. L'élément 22 de forme conique ou pyramidale peut aussi contenir un gaz inerte (tel que l'Hélium, l'Argon ou l'Azote) ou bien un vide primaire, afin d'éviter toute interaction entre les neutrons et l'air ambiant, et notamment l'absorption et la diffusion des neutrons par l'air ou l'humidité contenue dans l'air. La fenêtre d'entrée de l'élément 22 de forme conique ou pyramidale comprend une paroi 29 transparente aux neutrons. Enfin, l'ensemble constitué par le caisson 24 et l'élément 22 de forme conique ou pyramidale peut être étanchéifié. Une manière alternative de réduire l'influence des rayonnements parasites est de prévoir une enveloppe 30, telle que représentée à la figure 3, comprenant une partie cylindrique 33 et une extrémité tronconique 32. De la même façon que l'élément 22 de forme conique ou pyramidale, l'enveloppe 30 comprend des parois latérales aptes à absorber les rayonnements parasites ne provenant pas de l'échantillon, tels que des rayonnements X, neutrons ou gamma. L'enveloppe 30 peut aussi contenir un gaz inerte, tel que l'Hélium, ou bien un vide primaire, afin d'éviter toute interaction entre les neutrons et l'air ambiant, et notamment l'absorption et la diffusion des neutrons par l'air ou l'humidité contenue dans l'air. L'enveloppe 30 comprend une paroi 31 transparente aux neutrons. Le moyen photoémetteur 5, qui constitue la paroi d'entrée du caisson 24, peut aussi être doublé sur sa face intérieure d'un moyen d'absorption 23 des rayonnements neutrons et gamma. Ce moyen d'absorption 23 peut être une plaque en verre borée qui sera donc capable d'absorber les neutrons qui n'auront pas été révélés par le scintillateur mais qui permettra aussi de diminuer le rayonnement gamma issu du faisceau direct. On peut en outre prévoir un quadrillage tracé sur la plaque de verre borée afin de faciliter l'indexation du champ visuel du dispositif de détection à transfert de charges 7. L'indexation du champ visuel peu aussi se faire à l'aide d'un échantillon mono cristallin de référence dont le spectre de diffusion est connu (par exemple, NaCI (sel mono cristallin), Si (Silicium)). Pour augmenter le rapport signal/bruit du signal de détection, on peut 30 prévoir un blindage 27 autour de l'ensemble formé par le dispositif de détection à transfert de charges 7 et le moyen d'amplification 6. En effet, des rayonnements, tels que les rayonnements gamma émis par les neutrons transmis par le scintillateur et interagissant avec l'air par exemple, peuvent engendrer une hausse du bruit de fond. En considérant un blindage défini par son épaisseur (en cm) et sa densité, alors il faudra, pour absorber les rayonnements gamma parasites et ainsi diminuer le bruit de fond, un blindage avec un produit densité par épaisseur soit supérieur ou égal à 34. On pourra par exemple réalisé un blindage en Tungstène (de densité 18) de 2cm d'épaisseur. Un miroir 26 est placé dans le caisson 24. Ce miroir 26, qui peut être plan ou courbe, est apte à réfléchir uniquement le rayonnement lumineux 14 émis par le moyen photoémetteur 5, c'est à dire les rayonnement ayant des longueurs d'onde correspondant à la longueur de scintillation du scintillateur, les autres radiations 15 n'étant donc pas réfléchies mais transmises ou absorbées. Le miroir 26 permet donc un montage en prise de vue indirecte et élimine ainsi tout risque d'endommagement du dispositif de détection à transfert de charges 7 par irradiation. Pour ce faire, on place le dispositif de détection à transfert de charges 7 couplé au moyen d'amplification 6 sur une paroi latérale du caisson 24 et on oriente le miroir 26 à 45 par rapport à la direction du faisceau (14,15) issu du moyen photoémetteur 5. Pour un scintillateur qui émet des rayonnements lumineux dans le bleu (À=450 nm), tel qu'un scintillateur fabriqué dans un matériau composite à base de sulfure de Lithium, on choisira un miroir 26 ayant un important pouvoir réfléchissant dans le bleu tel qu'un miroir en quartz aluminisé de faible épaisseur, typiquement inférieure à 10 mm. Un dispositif de collimation 21 est prévu à la sortie du moyen d'émission 1 et avant le moyen de support 2 de l'échantillon 3. Ce dispositif de collimation 21 permet de guider et collimater le faisceau de neutrons monochromatiques 10 issu du moyen d'émission 1. Le faisceau de neutrons monochromatiques 11 résultant aura donc un diamètre compris entre 0,5 et 15 mm en fonction du jeu de diaphragmes utilisé dans le dispositif de collimation 21, lequel sera choisi en fonction de la taille de l'échantillon à analyser. On constate expérimentalement que la résolution des mesures dépend essentiellement de la collimation choisie, la résolution intrinsèque du système de détection étant négligeable par rapport à l'influence de la collimation sur la résolution globale. Pour optimiser la résolution globale, il faut donc prendre en compte la taille de l'échantillon qui définira le diamètre du faisceau de neutrons monochromatiques 11 et par conséquent les paramètres du dispositif de collimation tels que la longueur du collimateur, les diaphragmes de collimations utilisés, et la distance entre l'échantillon et le scintillateur. Pour des échantillons de petites dimensions par exemple, le diamètre du faisceau de neutrons monochromatiques pourra être réduit à 1 ou à 2 mm. Avec une distance échantillon-scintillateur de l'ordre de 100 à 150 mm, on obtient une résolution équivalente à celle obtenue sur un appareil de détection classique, de type mono détecteur 2 axes, avec un faisceau de 10 mm et une distance échantillon-scintillateur de 1 m. Cependant, l'appareil de détection classique, de type mono détecteur 2 axes, de dimensions finies, et dans cette configuration, ne pourra couvrir qu'une faible partie de l'espace de diffusion alors que le système de détection selon l'invention permet une mesure d'une plus grande partie de l'espace de diffusion en une seule prise. Nous nous proposons maintenant de présenter quelques résultats de diffraction obtenus avec le système de détection bidimensionnelle pour rayonnements neutrons selon l'invention. Divers échantillons connus ont été choisis pour faire des mesures-tests et permettre des comparaisons avec les performances de spectromètres classiques. Le premier exemple de diffraction concerne le monocristal de saphir. 30 Le saphir cristallise en système rhomboédrique (trigonal). C'est un cristal intéressant pour effectuer des tests car une seule orientation donne lieu à une très grande variété de réflexions (le saphir présente en effet unedistribution d'angles différents pour des distances équivalentes). L'échantillon est un disque de 16 mm de diamètre et de 10 mm d'épaisseur. Les conditions expérimentales sont les suivantes: diamètre de sortie de collimation de 12mm, distance échantillon-scintillateur de 80mm, temps de pose de 2,3 seconde, mesures moyennées sur 80 images. Les figures 5 et 6 sont des coupes d'une réflexion de Bragg du cristal saphir mesurées avec des dispositifs de détection à transfert de charges codés respectivement sur 8 et 16 bits. On constate que la mesure issue du dispositif de détection à transfert de charges bas niveau codé sur 16 bits est beaucoup plus fine que celle issue du dispositif de détection à transfert de charges codé sur 8 bits qui, en outre, met en évidence que le signal est saturé. La finesse de la coupe de la réflexion de Bragg de la figure 6 montre que le système de détection au sens de l'invention est réellement concurrentiel des techniques habituelles de détection. Le deuxième exemple concerne un cristal liquide. II présente à température ambiante une phase smectique caractérise par l'empilement de couches de molécules cristal liquide calamitiques. La distance séparant ces couches est d'environ 29Â. Il s'agit donc d'une diffusion à plus petits angles; il est donc nécessaire d'éloigner le scintillateur par rapport à la position précédemment choisie (80mm). La distance échantillon-scintillateur choisie est de 190mm et le diamètre de sortie de la collimation au niveau de l'échantillon est de 8mm. L'échantillon est un monodomaine orienté de façon à ce que la normale aux couches smectiques soit horizontale et perpendiculaire au faisceau incident. La cellule se présente sous la forme d'un disque de 12mm de diamètre et de l mm d'épaisseur. On peut observer sur la figure 7, deux diffusions, de part et d'autre du faisceau direct, distantes de 142 pixels (30,5mm). Ces diffusions correspondent à l'ordre 001 de la réflexion smectique. Le vecteur de diffusion correspondant est Qh=0,215-1, soit une épaisseur caractéristique de couches de 29,19Â. La largeur du pic à mi-hauteur suivant l'axe longitudinal est estimée à AQh=0,052"1. La largeur à mi-hauteur dans la direction transverse est de AQk=0,075"1 Le même échantillon, mesuré sur un spectromètre 3 axes avec une collimation de 20mm, est caractérisé par des largeurs à mi-hauteur équivalentes, soit dans le sens longitudinal de AQh=0,052 kl et, dans le sens transversal de AQk=0,12"1. Par diffusion des rayons X sur film photo, on obtient qualitativement une image similaire à celle obtenue avec ce procédé. Ce n'est pas le cas sur un spectromètre de diffusion aux petits angles (DNPA) car la forme de la réflexion de Bragg est alors très modifiée par la faible résolution en longueur d'onde. Le lecteur aura compris que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans sortir matériellement des nouveaux enseignements et des avantages décrits ici. Par conséquent, toutes les modifications de ce type sont destinées à être incorporées à l'intérieur de la portée du système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons tel qu'il est défini dans les revendications jointes. REVENDICATIONS 1. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons comprenant un moyen d'émission (1) d'un faisceau de neutrons (10) , un moyen de support (2) apte à recevoir un échantillon (3), un moyen photoémetteur (5) apte à être activé par un rayonnement neutrons, un dispositif de détection à transfert de charges (7) bas niveau refroidi, caractérisé en ce que le moyen d'émission (1) émet un faisceau de neutrons (10) monochromatiques et en ce que le système comprend en outre un moyen de filtrage (4), le moyen de filtrage (4) étant situé entre le moyen de support (2) et le moyen photoémetteur (5) et étant destiné à piéger une partie substantielle du faisceau de neutrons monochromatiques transmis (12) par l'échantillon (3), et un moyen d'amplification (6) en amont de et couplé avec le dispositif de détection à transfert de charges (7). 2. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de filtrage (4) piège la totalité du faisceau de neutrons monochromatiques transmis (12) par l'échantillon (3). 3. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen photoémetteur (5) émet un rayonnement alpha issu d'une seule réaction nucléaire. 4. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen photoémetteur (5) est un scintillateur à base de Lithium. 5. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 4, caractérisé en ce que le scintillateur à base de Lithium est un matériau composite à base de sulfure de Lithium. 6. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 4, caractérisé en ce que le scintillateur à base de 30 Lithium est un matériau composite à base de fluorure de lithium. 7. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen photoémetteur (5) se présente sous la forme d'une plaque ayant une longueur comprise entre 5 et 100 cm, une largeur comprise entre 5 et 100 cm et une épaisseur inférieure ou égale à 1,2 mm. 8. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le moyen photoémetteur (5) est plan. 9. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le moyen photoémetteur (5) est courbe, défini par une portion de cylindre limitée par un plan ayant des dimensions comprises entre 5 et 100 cm en longueur et en largeur. 10. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le moyen photoémetteur (5) est courbe, défini par une portion de sphère. 11. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que le moyen photoémetteur (5) est doublée d'une surface (34) opaque à la lumière et transparente au rayonnement des neutrons, et disposée à l'entrée du moyen photoémetteur. 12. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 11, caractérisé en ce que la surface (34) opaque est formée en un matériau rigide et est apte à maintenir le moyen 25 photoémetteur (5). 13. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que la surface opaque est une plaque d'Aluminium. 14. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons 30 selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de détection à transfert de charges (7) permet un codage sur au moins 12 bits. 15. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif de détection à 5 transfert de charges (7) permet un codage sur 16 bits. 16. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de détection à transfert de charges (7) est un appareil à prise de vues apte à faire des temps de pause variable. 17. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen photoémetteur (5), le moyen d'amplification (6) et le dispositif de détection à transfert de charges (7) sont enfermés dans un caisson (24) conçu de manière à ce qu'aucun rayonnement lumineux autre que celui émis par le moyen photoémetteur (5) ne pénètre à l'intérieur. 18. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 17, caractérisé en ce que le moyen photoémetteur (5) et le dispositif de détection à transfert de charges (7) couplé au moyen d'amplification (6) constituent respectivement les extrémités d'entrée et de sortie du caisson (24). 19. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 18, caractérisé en ce que le système comprend en outre un moyen de protection apte à réduire l'influence de rayonnements parasites entre le moyen de support (2) de l'échantillon (3) et le moyen photoémetteur (5). 20. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 19, caractérisé en ce que le moyen de protection est un élément (22) de forme conique ou pyramidale ayant pour base le moyen photoémetteur (5) et étant situé entre le moyen de support (2) de l'échantillon (3) et le moyen photoémetteur (5). 21. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 19, caractérisé en ce que le moyen de protection est une enveloppe (30) comprenant une partie cylindrique (33) et une partie extrémale tronconique (32) et enveloppant le caisson (24). 22. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que le moyen de protection comprend des parois latérales aptes à absorber les rayonnements parasites ne provenant pas de l'échantillon (3). 23. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que le moyen de protection contient un gaz inerte ou un vide primaire. 24. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 23, caractérisé en ce que le gaz inerte est de l'Hélium. 25. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 23, caractérisé en ce que le gaz inerte est de l'Argon. 26. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 23, caractérisé en ce que le gaz inerte est de l'Azote. 27. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications 17 à 26, caractérisé en ce que le caisson (24) comprend des parois intérieures (25) aptes à absorber des rayonnements neutrons et gamma. 28. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système comprend en outre un miroir (26) apte à réfléchir vers le moyen d'amplification uniquement le rayonnement lumineux (14) émis par le moyen photoémetteur (5). 29. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 28, caractérisé en ce que le miroir (26) est fabriqué 30 en quartz aluminisé et a une épaisseur inférieure ou égale à 10 mm. 30. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une des revendications 28 ou 29, caractérisé en ce que le miroir (26) est plan. 31. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une des revendications 28 ou 29, caractérisé en ce que le miroir (26) est courbe. 32. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système comprend en outre un moyen d'absorption (23) des rayonnements neutrons et gamma, ce moyen d'absorption étant disposé à la sortie du moyen photoémetteur (5). 33. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'amplification (6) et le dispositif de détection à transfert de charges (7) sont entourés d'un blindage (27) destiné à bloquer les rayonnements gamma. 34. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon la revendication 33, caractérisé en ce que le blindage (27) est un métal ayant une épaisseur et une densité telles que le produit épaisseur par densité soit supérieur ou égal à 34. 35. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une des revendications 33 ou 34, caractérisé en ce que le blindage (27) est en Tungstène et a une épaisseur d'environ 2cm. 36. Système de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système comprend en outre un dispositif de collimation (21) disposé entre le moyen d'émission (1) et le moyen de support (2) et délivrant un faisceau de neutrons en sortie (11) ayant un diamètre compris entre 0,5 et 15 mm. 37. Procédé de détection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons comprenant les étapes consistant à : - émettre un faisceau de neutrons en direction d'un échantillon - transformer le faisceau de neutrons issu de l'échantillon en photons détecter les photons émis par un dispositif de détection à transfert de charges bas niveau refroidi caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à : transformer le faisceau de neutrons émis en direction de l'échantillon en un faisceau de neutrons monochromatiques filtrer le faisceau de neutrons issu de l'échantillon afin de piéger une partie substantielle du faisceau de neutrons monochromatiques transmis par l'échantillon amplifier le rayonnement des photons en amont du dispositif de détection à transfert de charges bas niveau refroidi.