Brevet FR2888038A1 — publié le 20070105

TUBE PHOTOMULTIPLICATEUR À ENCOMBREMENT RÉDUIT DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention est relative à un tube multiplicateur d'électrons à une ou plusieurs voies. Elle concerne plus particulièrement la forme extérieure dudit tube. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Un tube photomultiplicateur à plusieurs voies comporte en général une enveloppe étanche ayant une paroi ayant une face externe et une face interne. Cette paroi de l'enveloppe étanche forme fenêtre de transparence à des photons. La fenêtre de transparence est généralement plane. L'enveloppe étanche comporte en général, outre la paroi plane formant fenêtre de transparence, une partie cylindrique ayant pour base le périmètre de la fenêtre de transparence. La paroi cylindrique renferme - une photocathode disposée de façon à recevoir des photons lumineux ayant traversé la fenêtre de transparence et émettant des électrons, - un ensemble d'autre électrodes destinées à focaliser et multiplier les électrons issus de la photocathode pour chacune des voies, un ensemble de conducteurs électriques traversant l'enveloppe étanche et formant à l'extérieur de cette enveloppe des conducteurs de raccordement notamment pour la photocathode, et les différentes autres électrodes. EXPOSÉ DE L'INVENTION La forme cylindrique de la fenêtre de transparence, la base du cylindre étant le périmètre extérieur de la fenêtre de transparence fait que le tube présente un encombrement qui est une fonction de la fenêtre de transparence. Il est nécessaire dans certaines applications que l'encombrement du tube soit aussi réduit que possible. Cette exigence est en contradiction avec le fait que l'on souhaite que la fenêtre de transparence soit aussi large que possible. De façon à résoudre cette contradiction, il est prévu selon l'invention que la partie du tube adjacente au périmètre de la fenêtre de transparence, présente une partie ayant une base s'appuyant sur ledit périmètre de la fenêtre de transparence et que la surface des sections successives par un plan de plus en plus éloigné de la fenêtre de transparence aille en diminuant. En résumé l'invention est relative à un tube photomultiplicateur à une ou plusieurs voies comportant une enveloppe étanche comportant une paroi formant fenêtre de transparence à des photons plane ayant une face externe plane et une face interne, une direction perpendiculaire à la face externe plane définissant une direction axiale du tube, la paroi formant fenêtre de transparence ayant une partie périphérique, l'enveloppe étanche renfermant notamment une photocathode disposée de façon à recevoir des photons lumineux ayant traversé la fenêtre de transparence, un ensemble d'autre électrodes destinées à focaliser et multiplier les électrons issus de la photocathode pour chacune des voies un ensemble de conducteurs électriques traversant l'enveloppe étanche et formant à l'extérieur de cette enveloppe des conducteurs de raccordement de la photocathode, et des autres électrodes caractérisé en ce que, l'enveloppe comporte outre la paroi formant fenêtre de transparence, une première partie de paroi dont la surface de section par un plan perpendiculaire à la direction axiale du tube est décroissante lorsque la distance du plan de section à la fenêtre de transparence est croissante, et ayant ainsi une grande base et une petite base, cette première partie étant raccordée du côté de sa grande base à la fenêtre de transparence et du côté de sa petite base à une seconde partie de paroi cylindrique parallèle à la direction axiale du tube. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Un mode de réalisation de l'invention sera maintenant décrit à titre d'exemple non limitatif en regard de la figure unique annexée qui représente une vue schématique en perspective d'un tube photomultiplicateur ouvert pour laisser voir l'intérieur du tube. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure unique représente une vue schématique en perspective d'un tube photomultiplicateur 1 selon un mode de réalisation de l'invention, ouvert pour laisser voir l'intérieur du tube. L'ensemble photomultiplicateur peut de façon en elle-même connue avoir des dynodes communes aux différentes voies, des parties de chaque dynode étant spécifiques aux différentes voies ou avoir un jeu individuel de dynodes par voie. Sur la figure 1 on a représenté un tube 1 avec des dynodes communes aux différentes voies. Le tube loge à l'intérieur d'une enveloppe étanche 4, par exemple en verre ou autre matériau isolant, la photocathode 2, un multiplicateur 11 d'électrons, un ensemble 60 d'anodes à raison de une anode par voie. L'enveloppe étanche 4 est formée par une paroi plane 40 carrée formant fenêtre de transparence 40, une paroi 50 comportant une première partie 52 de forme tronc pyramidale et une seconde partie 53 de forme cylindrique à base rectangulaire, carrée dans l'exemple représenté. La paroi 50 est complétée à une première extrémité par une paroi 51, perpendiculaire à la partie cylindrique 53 de la paroi 50. Des broches 6 de connexion du tube 1 à des sources de tension ou à des moyens de traitement de signal passent de façon étanche au travers de la paroi 51. Les broches 6 raccordent notamment la photocathode et les électrodes du tube 1, notamment les dynodes et les électrodes formant l'ensemble 60 d'anodes. La paroi carrée 40 formant fenêtre de transparence à des photons a une épaisseur définie par la distance séparant ses faces interne 47 et externe 48. Il convient de remarquer que une partie latérale 41 de la paroi 40 forme une partie de la surface externe de l'enveloppe 4. La face interne 47 de la paroi 40 reçoit une couche formant la photocathode 2. La face 47 est dite interne pour la distinguer de la face externe 48. Il convient de remarquer cependant qu'une partie périphérique 49 de la face dite interne 47 n'est ni interne ni externe au tube 1. Cette partie périphérique 49 est raccordée à l'épaisseur de grande base de la partie tronc pyramidale 52. Une direction axiale du tube 1 est stipulée comme une direction perpendiculaire à la face externe plane 48. La partie cylindrique 53 de la paroi 50 a pour direction axiale la direction axiale du tube. Les parois 50, 40 et 51 forment ensemble l'enveloppe étanche 4. Les parties 52, 53 ont une face interne 54, 55 respectivement et une face externe 56, 57 respectivement. Conformément à l'invention, la grande base de la face externe 56 de la partie tronc pyramidale 52 est constituée par le périmètre externe de la partie périphérique 49 et la grande base de la face interne de la partie tronc pyramidale 52 est constituée par le périmètre interne de la partie périphérique 49. Ainsi, si l'on néglige les dimensions d'épaisseur des parois, qui sont petites par rapport aux autres dimensions du tube 1, alors on peut dire que la grande base de la partie tronc pyramidale 52 est formée par le périmètre extérieur de la fenêtre de transparence 40. Dans l'exemple représenté, où la fenêtre de transparence 40 est rectangle, par exemple carrée, la partie tronc pyramidale est à base rectangle, par exemple carrée. Une section de cette partie tronc pyramidale par un plan perpendiculaire à l'axe du tube représente aussi un rectangle, par exemple un carré. Les coins joignant deux côtés consécutifs d'un tel rectangle sont définis par leur rayon de courbure. Plus le rayon de courbure est petit et plus le rectangle correspondant est proche d'un rectangle géométrique ayant des angles de coin de 90 , c'est-à-dire un rayon de courbure nul. De façon à conserver une bonne solidité de l'enveloppe 4, qui doit résister à la pression atmosphérique, tout en ayant une surface de photocathode aussi proche que possible d'un rectangle géométrique, le rayon de courbure de la partie joignant deux côtés consécutifs du carré obtenu par une première section de la partie tronc pyramidale proche de la paroi 40 formant fenêtre de transparence est plus petit que le rayon de courbure du rectangle obtenu par une seconde section de la partie tronc pyramidale plus éloignée que la première de la paroi 40 formant fenêtre de transparence. Ceci est vrai quel que soit les couples de première et deuxième sections. Il apparaît ainsi que le rayon de courbure de la partie joignant deux côtés consécutifs du rectangle obtenu par une section de la partie tronc pyramidale 52 est croissant avec la distance entre ladite section et la paroi 40 formant fenêtre de transparence. Le rayon de courbure de la partie joignant deux côtés consécutifs du rectangle obtenu par une section de la partie cylindrique 53 est égale au rayon de courbure de la partie joignant deux côtés consécutifs du rectangle obtenu par une section perpendiculaire à l'axe du tube 1 au niveau de la jonction entre la partie 52 tronc pyramidale et la partie 53 cylindrique à base rectangle. REVENDICATIONS 1. Tube photomultiplicateur (1) à une ou plusieurs voies comportant une enveloppe étanche (4) comportant une paroi (40) formant fenêtre de transparence (40) à des photons ayant une face externe (48) plane et une face interne (47), une direction perpendiculaire à la face externe (48) plane définissant une direction axiale du tube (1), la paroi (40) formant fenêtre de transparence ayant une partie périphérique (49), l'enveloppe étanche (4) renfermant notamment. - une photocathode (2) disposée de façon à recevoir des photons lumineux ayant traversé la fenêtre de transparence (40), - un ensemble (11, 60) d'autres électrodes, - un ensemble de conducteurs (6) électriques traversant l'enveloppe étanche (4) et formant à l'extérieur de cette enveloppe (4) des conducteurs (6) de raccordement notamment pour la photocathode (2), et l'ensemble (11, 60) d'autres électrodes, caractérisé en ce que, l'enveloppe (4) comporte outre la paroi (40) formant fenêtre de transparence une première partie (52) de paroi dont la surface de section par un plan perpendiculaire à la direction axiale du tube (1) est décroissante lorsque la distance du plan de section à la fenêtre (40) de transparence est croissante, et ayant ainsi une grande base et une petite base, cette première partie (52) de paroi étant raccordée du côté de sa grande base à la fenêtre de transparence (40) et du côté de sa petite base à une seconde partie de paroi cylindrique (53) parallèle à la direction axiale du tube (1). 2. Tube photomultiplicateur (1) à une ou plusieurs voies selon la revendication 1 caractérisé en ce que la paroi (40) formant fenêtre de transparence est rectangle et en ce que la première partie (52) de paroi est tronc pyramidale à base rectangle, les grande et petite base étant des rectangles. 3. Tube photomultiplicateur (1) à une ou plusieurs voies selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première partie (52) de paroi tronc pyramidale est raccordée à la face interne (47) de la fenêtre de transparence (40) au niveau de la partie périphérique (49) de cette dernière. 4. Tube photomultiplicateur (1) à une ou plusieurs voies selon l'une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que un rayon de courbure d'une partie joignant deux côtés consécutifs d'un rectangle obtenu par une première section de la partie tronc pyramidale (52) proche de la paroi (40) formant fenêtre de transparence est plus petit qu'un rayon de courbure joignant deux côtés consécutifs du rectangle obtenu par une seconde section de la partie tronc pyramidale (52) plus éloignée que la première section de la paroi (40) formant fenêtre de transparence. 5. Tube photomultiplicateur (1) à une ou plusieurs voies selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que le rayon de courbure de la partie joignant deux côtés consécutifs du rectangle obtenu par une section de la partie tronc pyramidale (52) est croissant avec la distance entre ladite section et la paroi (40) formant fenêtre de transparence. 6. Tube photomultiplicateur (1) à une ou plusieurs voies selon l'une des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que le rayon de courbure de la partie joignant deux côtés consécutifs du rectangle obtenu par une section de la partie cylindrique (53) de l'enveloppe étanche (4) est égale au rayon de courbure de la partie joignant deux côtés consécutifs du rectangle obtenu par une section perpendiculaire à la direction axiale du tube (1) au niveau de la jonction entre la partie (52) tronc pyramidale et la partie (53) cylindrique à base rectangle.