Brevet FR3100343A1 — publié le 20210305

Description Titre de l'invention : DOSIMETRE [0001] L'invention concerne un dosimètre. [0002] De tels dosimètres sont utilisés, par exemple, dans le domaine de la caractérisation des matériaux, telle que des soudures, ou dans le domaine médical et, en particulier, en radiothérapie ou en hadronthérapie. Par exemple, de tels dosimètres sont utilisés pour ajuster les dimensions du rayonnement ionisant dans le cas des traitements de petites tumeurs cancéreuses. [0003] Un tel dosimètre est par exemple décrit dans l'article suivant : Zhihua XIE et Al : "Ul- tracompact x-ray dosimeter based on scintillators coupled to a nano-optical antenna" Opitics Letters, vol. 42, n°7, 01/04/2017, page 1361-1364. Cet article est par la suite appelé "Article Al" dans cette demande. [0004] Le dosimètre décrit dans cet article Al est particulièrement avantageux en qu'il présente à la fois : - un très faible encombrement, et - une bonne sensibilité pour des rayonnements ionisants de faible énergie. [0005] Dans cette demande, on désigne par rayonnement ionisant de faible énergie un rayonnement ionisant dont l'énergie est inférieure à 100 keV. À l'inverse, on désigne par « rayonnement de forte énergie », un rayonnement ionisant dont l'énergie est supérieure à 100 keV et, de préférence, supérieure à 1 MeV. [0006] Par contre, le dosimètre de l'article Al n'est pas adapté à la mesure des rayonnements ionisants de forte énergie car il présente une sensibilité trop faible à ce type de rayonnement ionisant. [0007] L'invention vise à proposer un dosimètre qui présente une sensibilité améliorée aux rayonnements ionisants et, en particulier, aux rayonnements ionisants de forte énergie. Elle a donc pour objet un dosimètre pour la mesure de l'intensité d'un rayonnement ionisant primaire, ce dosimètre comportant : - une fibre optique comportant un coeur apte à guider de la lumière, - un matériau luminescent apte, lorsqu'il est excité par un rayonnement. ionisant secondaire, à générer la lumière guidée par le coeur de la fibre optique, dans lequel le dosimètre comporte une couche amplificatrice apte, en réponse à son excitation par le rayonnement ionisant primaire, à générer le rayonnement ionisant secondaire qui excite le matériau luminescent, cette couche amplificatrice : - étant déposée sur le matériau luminescent, - étant composée d'au moins 70%, en masse, de matériau dont le numéro atomique est supérieur ou égal à vingt neuf, et - l'épaisseur de cette couche amplificatrice étant supérieure à 15 wn. 2 [0008] Les modes de réalisation de cc dosimètre peuvent comporter une ou plusieurs des ca- ractéristiques suivantes : 1) Le dosimètre comporte une couche réfléchissante interposée entre le matériau luminescent et la couche amplificatrice, cette couche réfléchissante : - recouvrant le matériau luminescent, - étant réalisée dans un matériau dont le numéro atomique est inférieur au numéro atomique du matériau utilisé pour réaliser la couche amplificatrice, - étant apte à réfléchir la lumière générée par le matériau luminescent vers le coeur de la fibre optique, et - étant transparente au rayonnement ionisant secondaire. 2) La couche réflectrice est réalisée en aluminium et son épaisseur maximale est inférieure à 300 nm. 3) L'épaisseur de la couche amplificatrice est inférieure à 100 p.m ou 50 pm. 4) La couche amplificatrice est réalisée en or ou en plomb ou dans un alliage composé à plus de 90 %, en masse, par ces deux métaux. 5) La fibre optique présente une face d'entrée de lumière à l'intérieur du coeur de cette fibre optique et le matériau luminescent recouvre au moins une partie de cette face d'entrée. 6) Le matériau luminescent recouvre la totalité de la face d'entrée de lumière. 7) La face d'entrée s'étend, dans une direction parallèle à l'axe de la fibre optique, sur une distance supérieure à 20 pm ou 100 pin. 8) La face d'entrée est conformée de manière à ce que plus de 50 % des photons générés par le matériau luminescent pénètrent dans le coeur de la fibre optique. 9) La face d'entrée de la lumière comporte une face conique ou tronconique présentant au moins quatre symétries de révolution autour de l'axe de la fibre optique et située dans le prolongement du coeur de la fibre optique. 10) Le matériau luminescent présente plus de dix symétries de révolution autour de l'axe de la fibre optique. 11) La couche amplificatrice comporte au moins une première et une seconde sous-couches amplificatrices empilées l'une sur l'autre, la première et la seconde sous-couches amplificatrices sont composées d'au moins 70%, en masse, respectivement, d'au moins un premier et un second matériaux dont les numéros atomiques sont supérieurs ou égal à vingt neuf, le numéro atomique du premier matériau étant inférieur au numéro atomique du second matériau, et la première sous-couche est interposée entre la seconde sous-couche et le coeur (14) de la fibre optique. 12) Le diamètre extérieur de la fibre optique est inférieur à 500 pm. 13) Le dosimètre comporte un amplificateur optique raccordé à une extrémité de la fibre optique et apte à amplifier la lumière générée par le matériau luminescent. 3 [0009] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une illustration schématique, partiellement en coupe transversale, d'un dosimètre ; - la figure 2 est une illustration schématique d'un amplificateur optique utilisé dans le dosimètre de la figure 1 ; - les figures 3 et 4 sont des illustrations schématiques partielles, en coupe longitudinale, d'autres modes de réalisation possibles du dosimètre de la figure 2. [0010] Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. Dans la suite de cette description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l'homme du métier ne sont pas décrites en détail. [0011] Chapitre I : Exemples de modes de réalisation : [0012] La figure 1 représente un dosimètre 2 pour mesurer l'intensité d'un rayonnement ionisant incident 3. Lc rayonnement ionisant 3 est également appelé "rayonnement ionisant primaire". Ici, le dosimètre 2 est décrit dans le cas particulier où le rayonnement ionisant 3 est un rayon X de forte énergie. Le dosimètre 2 comporte : - une fibre optique 4, - une partie sensible 6 au rayonnement 3 située au niveau de l'extrémité distalc de la fibre optique 4, - un amplificateur optique 8 raccordé à l'extrémité opposée de la fibre 4, - un capteur 10 de photons raccordé à une sortie de l'amplificateur 8, et - une unité 12 de traitement des signaux mesurés par le capteur 10. [0013] La fibre optique 4 est une fibre optique monomode ou multirnode apte à guider des photons le long d'un axe 12 de propagation. Ici, l'axe 12 s'étend parallèlement à une direction X d'un repère orthogonal XYZ. Ici, la fibre 4 est une fibre commerciale pouvant transmettre toute longueur d'onde du proche ultraviolet à l'infrarouge. La bande passante de la fibre est choisie centrée sur la longueur d'onde de luminescence du matériau 30 décrit plus loin. Par exemple, la fibre 4 est ici conçue pour guider de la lumière présentant une longueur d'onde Xf comprise entre 1 360 nm et 1 625 nm. Par exemple, dans ce mode de réalisation, la longueur d'onde Xf est égale à 1 550 nm. Dans cette description, comme il est d'usage dans le domaine technique des fibres optiques, le terme "lumière" est utilisé dans un sens large qui désigne toute onde électromagnétique guidée par la fibre optique. En particulier, le sens du terme "lumière" n'est pas limité à la lumière visible. [0014] La fibre 4 comporte dans l'ordre : - un coeur 14 à l'intérieur duquel se propage la lumière, - une gaine 16 qui enveloppe le coeur 14, et - un revêtement 18 de protection qui enveloppe la gaine 16. [0015] Ici, le matériau dans lequel est réalisé le coeur 14 est un matériau choisi pour présenter de faible perte par propagation à la longueur d'onde 7.4. [0016] La résolution spatiale de la mesure effectuée avec le dosimètre 2 est liée, en outre, au diamètre D14 du coeur 14. Par exemple, pour une application du dosimètre 2 en radiothérapie, une résolution spatiale de 100 pm est considérée comme suffisante à l'heure actuelle. Le diamètre D14 du coeur 14 est généralement inférieur à 110 pm ou 70 pm et, dans le cas d'une fibre optique monomode, souvent inférieur à 20 pm. Le diamètre D14 est généralement aussi supérieur à 1 pm ou 5 pin. Ici, le diamètre D14 est égal à 50 pm et la fibre est de cc fait une fibre mufti mode. [0017] La gaine 16 est réalisée dans un matériau dont l'indice de réfraction, par rapport à l'indice de réfraction du coeur 14, permet de guider et de maintenir efficacement la lumière à l'intérieur du coeur 14. L'épaisseur de la gaine 16 est aussi choisie pour guider et maintenir la lumière à l'intérieur du coeur 14. Ainsi, la lumière se propage essentiellement à l'intérieur du coeur 14. L'épaisseur de la gaine 16 est classiquement supérieure à 50 pin ou 100 pm. Le diamètre extérieur D16 de la gaine 16 est habituellement compris entre 1,5D14 et 5D14 ou entre 2D14 et 3D14. Ici, le diamètre D16 est égal à 125 pm. [0018] Le revêtement 18 sert à protéger la gaine 16 et le coeur 14. Il est par exemple réalisé en polymère. L'épaisseur du revêtement 18 est classiquement supérieure à 50 pin ou 100 pm. Pour obtenir un faible encombrement de la partie sensible 6 du dosimètre 2, le diamètre DIs extérieur du revêtement 18 est choisi inférieur à 500 pin ou à 250 pm. Le diamètre Dis est souvent compris entre 1,5D16 et 3D16. Ici, le diamètre D1R est égal à 220 Mm. [0019] La fibre 4 s'étend depuis une extrémité proximale, fixée à une entrée de l'amplificateur 8, jusqu'à une extrémité distale fixée à la partie sensible 6. Typiquement, la longueur de la fibre 4 entre ses extrémités proximale et distale est supérieure à 20 cm ou 50 cm et habituellement inférieure à 10 m ou 5 m. Par exemple, la longueur de la fibre 4 est égale à 1,50 m. [0020] L'extrémité distale de la fibre 4 comporte une face 20 d'entrée de lumière réalisée dans le coeur 14. Dans ce premier mode de réalisation, la face 20 est une face plane perpendiculaire à la direction X et qui s'étend sur la totalité de la section transversale du coeur 14. La face 20 présente de préférence un grand nombre de symétries de révolution autour de l'axe 12. Dans cette demande, par un grand nombre de symétries de révolution, on désigne un nombre de symétrie de révolution supérieur à 4, 6 ou 10 et, de préférence, un nombre infini. [0021] La face 20 est ici une face circulaire dont le diamètre est égal au diamètre du coeur 14. [0022] En plus de la face 20, l'extrémité distalc comporte aussi une face 22 qui entoure im- médiatement la face 20 et qui est réalisée dans la gaine 16. Ici, cette face 22 est une face annulaire plane qui entoure complètement la face 20 et qui est située dans le même plan que la face 20. Cette face 22 s'étend donc sur la totalité de la section transversale de la gaine 16. Les diamètres intérieur et extérieur de cette face 22 sont donc égaux, respectivement, aux diamètres D14 et D16. [0023] La partie sensible 6 comporte un matériau luminescent 30 entièrement recouvert d'une couche réflectrice 32, elle-même entièrement recouverte d'une couche amplificatrice 34. [0024] Le matériau luminescent 30 a ici la forme d'une goutte fixée sur l'extrémité distalc de la fibre 4. De préférence, cette goutte présente un grand nombre de symétries de révolution autour de l'axe 12. Le sommet de cette goutte, le plus éloigné de la face 20, est situé sur l'axe 12. [0025] Ici, le matériau luminescent 30 recouvre directement et entièrement la face 20. De plus, ici, il recouvre également plus de 50 % ou 70 % de la surface de la face 22. [0026] Le matériau luminescent 30 présente, dans ce mode de réalisation, la forme d'une partie d'un ellipsoïde, cette partie d'ellipsoïde étant comprise entre : - un plan de coupe perpendiculaire à sa longueur, et - son sommet le plus éloigné de ce plan de coupe. Sur l'illustration de la figure 1, le plan de coupe passe par le centre de l'ellipsoïde. Ce plan de coupe est confondu avec le plan contenant les faces 20 et 22. [0027] L'épaisseur maximale (lu matériau luminescent 30 correspond ici à la distance, le long de l'axe 12, entre la face 20 et le sommet de la goutte. Cette épaisseur maximale est comprise entre 0,1D14 et 3D16, où D14 et D16 sont les diamètres, respectivement, du coeur 14 et de la gaine 16. Dans ce mode de réalisation, l'épaisseur maximale du matériau luminescent 30 est par exemple comprise entre D14 et 2D16. L'épaisseur maximale du matériau luminescent 30 est donc comprise entre 50 pin et 250 pm. [0028] Ici, le matériau luminescent 30 est un mélange d'un polymère 38 et de scintillateur 40. La résolution spatiale de la mesure effectuée avec le dosimètre 2 dépend aussi de la taille et de la structure du scintillateur utilisé. Par exemple, ici, le scintillateur 40 se présente sous la forme d'un agrégat de grains scintillateurs. Par exemple, la plus grande longueur d'un de ces grains scintillateur est inférieure à 40 pm ou 10 pin. Ici, la longueur moyenne de chaque grains scintillateur est égale à 10 pm. [0029] Le polymère 38 est ici un polymère apte à polymériser et ainsi coller le matériau lu- minescent 30 sur l'extrémité distale de la fibre 4. Par exemple, il s'agit du polymère PMMA (Polyméthacrylate de méthyle), ou toute autre résine photosensible utilisée en microélectronique, ou une colle polymère, ou cyanolite. [0030] Le scintillateur 40 est choisi en fonction de la longueur d'onde "tf de la lumière que 6 l'on souhaite générer en réponse à une exposition au rayonnement ionisant 3. Par exemple, dans le cas d'une longueur d'onde kr égale à 1 550 nm, le scintillateur 40 suivant convient : où l'indice X est égal à 0,45. Ce scintillateur est sensible aux rayons X et, en particulier, aux rayons X de faible énergie. [0031] La couche 32 est apte à réfléchir la lumière émise par le matériau luminescent 30 pour la renvoyer, autant que possible, vers la face 20. À cet effet, la couche 32 est réalisée dans un matériau réfléchissant la lumière générée par le matériau luminescent 30. Ici, par « réfléchissant la lumière », on désigne le fait que la couche en question réfléchit au moins Z% de la lumière à la longueur d'onde "kr, où Z est un nombre supérieur à 50 et, de préférence, supérieur ou égal à 90 ou 95. De plus, la couche 32 est réalisée dans un matériau transparent au rayonnement ionisant qui excite le matériau luminescent. Ici, par « transparent au rayonnement ionisant », on désigne le fait que la couche en question laisse passer au moins Y% du rayonnement ionisant incident, où Y est nombre strictement supérieur à 50 et, de préférence, supérieur ou égal à 80, 90 ou 95. Par exemple, la couche 32 est réalisée en aluminium. [0032] L'épaisseur de la couche 32 est faible, c'est-à-dire inférieure à 10µm et, de préférence, inférieure à 1 pm ou 300 nm. L'épaisseur de la couche 32 est également généralement supérieure à 20 nm ou 50 nm. Ici, l'épaisseur de la couche 32 est comprise entre 100 nm et 300 nm. Par exemple, l'épaisseur de la couche 32 est égale à 150 nm. [0033] La couche 32 est déposée sur le matériau luminescent 30 par un procédé conventionnel de dépôt comme par pulvérisation ou par évaporation. Selon le procédé de dépôt mis en oeuvre, une très fine couche d'accroche est d'abord déposée sur le matériau luminescent 30. Cette couche d'accroche a généralement une épaisseur inférieure à 20 nm. Par exemple, la couche d'accroche est réalisée en titane ou en chrome. Une telle couche d'accroche n'a pas été représentée sur les figures pour les simplifier. [0034] La couche 34 est apte à interagir avec le rayonnement ionisant primaire 3 pour, en réponse, générer un rayonnement ionisant secondaire de plus faible énergie. Si le rayonnement primaire 3 est de forte énergie, le rayonnement ionisant secondaire est composé principalement de paires électrons-positrons ou de rayons X de forte énergie émis par effet Compton. Dans le cas où le rayonnement secondaire est un rayon X, ce phénomène est connu sous le terme de fluorescence à rayon X et encore plus connu sous l'acronyme XRF (« X-Ray Fluorescence »). [0035] À cause de la présence de la couche 34, le matériau luminescent 30 est exposé, en plus du rayonnement ionisant 3, au rayonnement ionisant secondaire généré par la couche 34. Ainsi, en réponse à la même intensité du rayonnement ionisant 3, le matériau luminescent 30 génère plus de photons que si la couche 34 était omise. La 7 couche 34 amplifie donc le nombre de photons générés, cc qui accroît la sensibilité du dosimètre 2. [0036] Il est admis que le rayonnement ionisant secondaire généré par la couche 34 augmente : - en fonction du numéro atomique des atomes du matériau qui la compose, et - de l'épaisseur em de cette couche 34. [0037] Pour augmenter de façon significative le nombre de photons générés par le matériau luminescent 30, il a été déterminé que l'épaisseur e34 doit être supérieure à 15 Fun et, de préférence, supérieure à 30 "im ou 50 Fun. [0038] Par ailleurs, dans ce mode de réalisation, pour minimiser l'encombrement de la partie sensible 6, l'épaisseur e34 est choisie de manière à ce que le diamètre extérieur de la partie sensible 6 dans n'importe quel plan perpendiculaire à l'axe 12 ne dépasse pas beaucoup le diamètre Dis. Ainsi, l'épaisseur 034 est ici choisie inférieure à (D18 - D14)12. Par exemple, l'épaisseur de la couche 34 est donc choisie dans ce mode de réalisation inférieure à 85 p.m. Ici, l'épaisseur c:34 est choisie inférieure à 60 pm. Sur les figures, pour améliorer leur lisibilité, les épaisseurs des différentes couches n'ont pas été représentées à l'échelle. [0039] Il a aussi été déterminé que le numéro atomique à partir duquel l'augmentation du nombre de photons générés par le matériau luminescent et significatif, est le n°29, c'est-à-dire celui correspondant au cuivre. Par la suite, on désigne par le terme "lourds" tout matériau dont le numéro atomique est supérieur ou égal à 29. Ici, puisque le phénomène de fluorescence par rayon X est généralement plus important dans les matériaux lourds que dans d'autres matériaux, le numéro atomique du matériau qui compose la couche 34 est, de préférence, supérieur ou égale à 79, c'est-à-dire à celui correspondant à l'or. [0040] Enfin, de préférence, le matériau choisi pour réaliser la couche 34 doit permettre un dépôt sous forme de couche aussi simple que possible à réaliser. [0041] Par exemple, le cuivre, l'argent, l'or et le plomb sont des métaux qui satisfont aux différentes contraintes exposées ci-dessus. Ici, à titre d'illustration, la couche 34 est donc réalisée en or ou en plomb ou en argent ou dans un alliage de ces métaux. Ainsi au moins 70% et, de préférence au moins 90% ou 95%, de la masse de la couche 34 est formée de ces matériaux lourds. Ici la couche 34 est réalisée en or et son épaisseur e:14 est égale à 50 pm. [0042] La couche 34 est déposée directement sur la couche 32, par exemple, par les mêmes procédés de dépôt que ceux décrits dans le cas particulier de la couche 32. Elle peut aussi être déposée par d'autres procédés de dépôt plus rapides et moins coûteux comme l'électrolyse ou un dépôt "électroless". Ainsi, éventuellement, une très fine couche d'accroche, de moins de 20 nm d'épaisseur est interposée entre la couche 32 et la 8 couche 34. [0043] Ici, la longueur d'onde kr utilisée correspond à une longueur d'onde classiquement utilisée dans l'industrie des télécommunications. Ainsi, l'amplificateur 8 est, de préférence, un amplificateur optique classiquement utilisé dans l'industrie des télécommunications pour amplifier et répéter la lumière qui se propage à l'intérieur des fibres optiques sans avoir pour cela à transformer la lumière à amplifier en un signal électrique. Un exemple de réalisation d'un tel amplificateur est illustré sur la figure 2. [0044] Le signal optique amplifié est envoyé au capteur 10 par l'intermédiaire d'une fibre optique 40. Le capteur 10 est apte à transformer l'intensité lumineuse reçue en un signal électrique traité par l'unité 12 de traitement. Le capteur 10 est par exemple une photodiode ou un capteur de photons. [0045] L'unité 12 reçoit le signal électrique généré par le capteur 10 et, en réponse, commande un ou plusieurs appareils électriques. Par exemple, l'appareil électrique commandé est un écran qui affiche l'intensité du rayonnement ionisant 3 mesurée par le dosimètre 2. L'appareil électrique commandé peut aussi être la source du rayonnement ionisant 3, ce qui permet, par exemple, d'asservir l'intensité de cc rayonnement ionisant 3 sur une consigne d'intensité enregistrée dans l'unité 12. [0046] La figure 2 représente un exemple de mode de réalisation de l'amplificateur optique 8. Dans ce mode de réalisation, l'amplificateur 8 est un amplificateur à fibre dopée à l'erbium. Un tel amplificateur réalise une amplification par pompage optique à l'aide de la technologie EDFA (« Erbium Doped Fiber Amplifier »). Pour cela, l'amplificateur 8 comporte : - un port d'entrée 50 raccordé à une source laser qui génère un signal optique de pompage à une longueur d'onde X, égale, ici, à 980 nm, - un port d'entrée 52 raccordé à l'extrémité proximale de la fibre 4 pour recevoir la lumière à amplifier, - un port de sortie 54 par l'intermédiaire duquel le signal de pompage est évacué, et - un port de sortie 56 directement raccordé à l'entrée du capteur 10. [0047] L'amplificateur 8 comporte aussi un coupleur optique 58 comportant une entrée 60 raccordée au port 50, une entrée 62 raccordée au port 52 et une sortie 64 raccordée à une première extrémité d'une fibre 66 dopée à l'erbium. Le coupleur 58 combine les signaux optiques reçus sur ses entrées 60 et 62 et restitue, sur la sortie 64, un signal optique combinant les deux signaux optiques reçus sur ses entrées. [0048] La seconde extrémité de la fibre 66 est raccordée à une entrée 68 d'un diviseur optique 70 qui restitue sur une sortie 72 le signal optique de pompage et sur une sortie 74 le signal optique amplifié. Les sorties 72 et 74 sont raccordées, respectivement, aux ports de sortie 54 et 56. [0049] La figure 3 représente une fibre optique 80 et une partie sensible 82 susceptibles 9 d'être utilisées à la place, respectivement, de la fibre optique 4 et de la partie sensible 6. La fibre optique 80 est identique à la fibre 4 sauf que la face d'entrée 20 est remplacée par une face d'entrée conique 84 et la face 22 est remplacée par une face tronconique 86. [0050] La face 84 est, dans ce mode de réalisation, identique à la face 20 sauf qu'elle présente la forme d'un cône de révolution dont la base est circulaire et le sommet est centré sur l'axe 12. La face 84 présente donc toujours un très grand nombre de symétries de révolution autour de l'axe 12. [0051] La distance le long de l'axe 12 entre la hase du cône et son sommet est typiquement supérieure ou égale à 0,5D14 ou supérieure ou égale à D14 ou supérieure ou égale à 2D14 . Cette distance est également typiquement inférieure à 5D14 ou 10D14. Ici, cette distance est égale à 150 prn. [0052] La face tronconique 86 se situe typiquement dans le prolongement, en ligne droite, de la face 84 en allant dans la direction X. Ici, la face 86 s'étend donc, en s'évasant progressivement, depuis la hase du cône de la face 84 jusqu'à l'interface entre la gaine 16 et le revêtement 18. [0053] Pour fabriquer la face 84, le coeur 14 et au moins une partie de la gaine 16 sont taillés pour former une pointe. Une telle forme de pointe est par exemple obtenue par attaque chimique. Par exemple, pour obtenir une telle pointe, l'extrémité de la fibre 80 est trempée dans un premier bain, par exemple d'acide sulfurique, qui élimine le revêtement 18 et met à nu la gaine 16. Ensuite, l'extrémité mise à nu de la gaine 16 est trempée dans un second bain qui dissous la gaine 16 et le coeur 14 puis retirée progressivement de ce second bain pour obtenir la forme de pointe souhaitée. [0054] La partie sensible 82 est identique à la partie sensible 6 sauf que le matériau lu- minescent 30, la couche réflectrice 32 et la couche amplificatrice 34 sont remplacés, respectivement, par un matériau luminescent 90, une couche réflectrice 92 et une couche amplificatrice 94. Le matériau luminescent 90 est identique au matériau luminescent 30 sauf qu'il recouvre la totalité de la face d'entrée 84 et, une partie, de la face tronconique 86. Ici, la partie de la face tronconique 86 recouverte par le matériau luminescent 90 peut représenter moins de 50 % ou moins de 70 % de la surface de la face tronconique 86. [0055] La couche réflectrice 92 est identique à la couche réflectrice 32 sauf que celle-ci recouvre complètement le matériau luminescent 90. Ici, la couche 92 recouvre aussi la portion de la face tronconique 86 qui n'est pas recouverte par le matériau luminescent 90. [0056] La couche amplificatrice 94 est identique à la couche amplificatrice 34 sauf qu'elle recouvre totalement la couche réflectrice 92 et non pas la couche réflectrice 32. De plus, dans ce mode de réalisation, son épaisseur e94 est ajustée pour que, au niveau de l'extrémité distale de la fibre 80, le diamètre extérieur de la partie sensible 82 soit égal au diamètre DI, du revêtement 18. [0057] La figure 4 représente une fibre optique 100 et une partie sensible 102 susceptibles d'être utilisées à la place, respectivement, de la fibre optique 4 et de la partie sensible 6. La fibre optique 100 est identique à la fibre 4 sauf que la face d'entrée 20 et la face 22 sont remplacées, respectivement, par une face d'entrée 104 et une face 106. [0058] Dans ce mode de réalisation, la partie sensible 102 n'est pas située au niveau de l'extrémité distale de la fibre 100 mais à une distance non nulle de cette extrémité dans la direction X. Par exemple, cette distance est comprise entre 1 mm et 10 cm de l'extrémité distale. Pour cela, une tranchée est creusée dans la périphérie extérieure de la fibre 100. Le fond de cette tranchée débouche à l'intérieur du coeur 14 de la fibre 100 et forme la face d'entrée 104. La section transversale du fond de cette tranchée, dans un plan contenant l'axe 12 et parallèle aux directions X et Z, présente un profil triangulaire. Le sommet de ce triangle est le point du fond de la tranchée le plus proche de l'axe 12. Les côtés de cc triangle situés à droite et à gauche du sommet forment des pans inclinés qui se prolongent jusqu'à l'interface entre la gaine 16 et le revêtement 18. [0059] La partie sensible 102 est identique à la partie sensible 6 sauf que le matériau lu- minescent 30, la couche réflectrice 32 et la couche amplificatrice 34 sont remplacés, respectivement, par un matériau luminescent 110, une couche réflectrice 112 et une couche amplificatrice 114. [0060] Le matériau luminescent 110 est identique au matériau luminescent 30 sauf qu'il recouvre complètement la face d'entrée 104. De plus, ici, le matériau luminescent 110 remplit le fond de la tranchée jusqu'au niveau de l'interface entre la gaine 16 et le revêtement 18. [0061] La couche réflectrice 112 et la couche amplificatrice 114 sont identiques, respec- tivement, à la couche réflectrice 32 et à la couche amplificatrice 34 sauf qu'elles recouvrent, respectivement, le matériau luminescent 110 et la couche réflectrice 112. Ici, l'épaisseur de la couche amplificatrice 114 est ajustée pour que du côté opposé à l'axe 12, elle affleure avec la périphérie extérieure du revêtement 18. [0062] Chapitre II : Variantes : [0063] Variantes de la fibre optique : [0064] D'autres formes sont possibles pour la face d'entrée. Par exemple, la face d'entrée peut être tronconique. La face d'entrée n'est pas non plus nécessairement un cône de révolution. Par exemple, en variante, la face d'entrée est un cône pyramidal. La face d'entrée peut aussi avoir d'autres formes qu'une forme conique ou tronconique. Par exemple, la face d'entrée peut avoir la forme d'un cylindre de révolution dont l'extrémité est coupée par un plan incliné par rapport à l'axe 12. De préférence, dans 11 ce cas, l'axe du cylindre de révolution est confondu avec l'axe 12. [0065] D'autres modes de réalisation pour le revêtement 18 sont possibles. En particulier, on notera que plus le diamètre DI, est petit, plus il est possible de réduire l'encombrement de la partie sensible. Ainsi, en variantes, le diamètre extérieur du revêtement 18 est inférieur à 100 pm ou 80 pm ou 60 pm. Dans ce cas, la forme de la face d'entrée et les épaisseurs du matériau luminescent, de la couche réflectrice et de la couche amplificatrice sont adaptés pour que le diamètre extérieur maximal de la partie sensible reste inférieur ou proche du diamètre DI,. [0066] Cc qui a été décrit ici permet de fabriquer des dosimètres ayant une résolution spatiale allant de 50 nm à 300 pm. Par exemple, pour des applications où les contraintes en terme d'encombrement sont relâchées, il est possible d'utiliser des fibres optiques, dans lesquelles le diamètre extérieur de la gaine 18 est supérieur à 250 pm ou 500 pm. De façon similaire, pour ces applications où les contraintes en terme d'encombrement sont relâchées, le diamètre du coeur 14 peut être augmenté et par exemple être supérieur à 120 pm ou 150 pur. [0067] Variantes de la partie sensible : [0068] En variantes, le matériau luminescent recouvre aussi une partie de la gaine 16. [0069] En variantes, le matériau luminescent ne recouvre qu'une partie seulement de la face d'entrée de lumière. Par exemple, le matériau luminescent est un greffon de matériau luminescent seulement déposé sur la pointe de la face d'entrée 84 comme décrit, par exemple, dans l'article Al. Ainsi, dans ce mode de réalisation, le matériau luminescent ne recouvre pas la totalité de la face 82 et ne recouvre pas la gaine 16. [0070] 11 est possible d'utiliser d'autres matériaux luminescents générant de la lumière à d'autres longueurs d'onde 2.f que celles comprises entre 1 360 nm et 1 625 nm. Dans ce cas, la fibre optique doit être adaptée pour présenter des pertes de propagation aussi faibles que possibles à la longueur d'onde Xf choisie. Par exemple, ce qui a été décrit dans cette demande peut être appliqué au cas des matériaux luminescents générant de la lumière à une longueur d'onde comprise entre 350 nm et 2000 nm ou même en dehors de cette plage de longueurs d'onde. [0071] D'autres formes sont possibles pour la matériau luminescent 30. Par exemple, dans le mode de réalisation de la figure 1, la forme du matériau luminescent est une demi-sphère centrée sur l'axe 12. Dans un autre mode de réalisation, l'épaisseur maximale du matériau luminescent 30, dans le mode de réalisation de la figure 1, est comprise entre D14 et D16. Dans un autre mode de réalisation, l'épaisseur maximale du matériau luminescent 30 est inférieure au diamètre D14 et supérieure à 1 'lm. [0072] D'autres scintillateurs 40 sont connus et utilisables à la place du scintillateur 40. Le scintillateur choisi dépend notamment de la longueur d'onde "A.f souhaitée. À titre d'exemple, d'autres scintillateurs utilisables avec des rayons X, on peut citer le plati- 12 nocyanure de baryum, l'alliage ZnS dopé à l'argent (Ag), l'alliage Ag2S dopé à l'Europium (Eu), l'alliage Gd2O2S dopé à l'Europium (Eu), l'alliage ZnWO3, Csi dopé à l'Europium (Eu), les quantum dots... etc. [0073] Dans un mode de réalisation particulier, le matériau luminescent est intégré à l'intérieur du coeur 14 de la fibre optique. Par exemple, l'extrémité distalc du coeur 14 de la fibre optique est dopée avec un dopant qui transforme le rayonnement ionisant secondaire en lumière. Par exemple, ce dopant est de l'Erbium. Dans ce mode de réalisation, la couche réflectrice est directement déposée sur cette extrémité distalc dopée et la couche amplificatrice est déposée sur la couche réflectrice. Par exemple, pour cela, la face extérieure de l'extrémité distalc dopée du coeur 14 est mise à nue et les couches réflectrice et amplificatrice sont déposées sur cette face mise à nue. Dans ce cas, la fibre optique ne comporte pas de face d'entrée de lumière puisque la lumière est directement générée par le dopant à l'intérieur du coeur de la fibre optique. Le dosimètre ainsi obtenu garde une excellente résolution spatiale le long des directions X et Y perpendiculaires au rayonnement ionisant incident 3. On notera que ce qui a été décrit ci-dessus au sujet de l'amplification à l'aide de la couche 34 reste valable. L'ajout de la couche amplificatrice augmente le signal émis par l'extrémité dopée de la fibre optique. Dans un autre mode de réalisation, c'est la totalité du coeur 14 qui est dopée avec un dopant tel que l'Erbium. Une telle fibre est alors connue sous le terme de "fibre dopée". Dans cette configuration, les couches réflectrice et amplificatrice sont déposées, par exemple, sur une portion du coeur 14 dopé. Par exemple, cette portion correspond à l'extrémité distale du coeur 14. Ce dernier mode de réalisation permet d'obtenir une excellente résolution spatiale mais principalement suivant la direction Y. [0074] D'autres matériaux sont utilisables pour réaliser la couche réflectrice 32. Par exemple, la couche 32 peut aussi être réalisée dans un autre métal ou encore à l'aide d'un empilement de fines couches diélectriques dimensionnées pour réfléchir la lumière. [0075] Lorsque la couche amplificatrice suffit à elle-seule pour provoquer la génération d'une quantité suffisante de photons qui pénètrent à l'intérieur du coeur 14, alors la couche réflectrice 32 est omise. Par exemple, en variante, le dosimètre comporte seulement un couche amplificatrice en plomb ou en or ou en cuivre ou en argent d'épaisseur supérieure à 15 mm. [0076] Dans un autre mode de réalisation, lorsque la couche amplificatrice réfléchit suf- fisamment la lumière générée par le matériau luminescent, alors dans ce cas là aussi, la couche réflectrice peut être omise C'est par exemple le cas lorsque la couche amplificatrice est réalisée en métal. Par exemple, dans un mode de réalisation simplifié, une seule couche en or, en argent ou en cuivre, d'épaisseur supérieur à 15 mm, remplit à la fois les fonctions des couches amplificatrice et réflectrice. 13 [0077] La couche amplificatrice peut être formée d'autres matériaux lourds que l'or et le plomb. Par exemple, la couche amplificatrice est réalisée par un métal lourds choisi dans le groupe constitué de l'argent (Ag), du tungstène (W), du titane (Ti), du cobalt (Co), du chrome (Cr), de l'or (Or) et du plomb (Pb). La couche amplificatrice peut aussi être réalisée dans tout autre matériau lourd couramment déposé dans l'industrie de l'électronique même s'il ne s'agit pas d'un métal. [0078] Dans un autre mode de réalisation, la couche amplificatrice est réalisée dans un alliage de plusieurs matériaux lourds et, par exemple, dans un alliage de plusieurs métaux lourds. [0079] La couche amplificatrice n'est pas nécessairement formée d'une seule couche de matériau lourd. En variante, elle peut aussi être formée par un empilement les unes sur les autres de plusieurs sous-couches chacune réalisée dans un matériau lourd différent. Dans ce cas, de préférence, les sous-couches sont empilées les unes sur les autres dans l'ordre croissant des numéros atomiques des matériaux lourds qui les composent, la sous-couche composée du matériau lourd de plus petit numéro atomique étant la plus proche du coeur 14. Par exemple, la couche amplificatrice comporte, dans l'ordre, une sous-couche d'or puis une sous-couche de cuivre le tout déposé sur une couche réflectrice d'aluminium. Cette variante est en particulier adaptée pour la mesure des rayonnements ionisants primaires de faible énergie. Dans ce cas, lorsque le rayonnement ionisant primaire arrive sur la sous-couche externe, cette sous-couche absorbe le rayonnement ionisant primaire et réémet un rayonnement ionisant secondaire de plus faible énergie que le rayonnement ionisant primaire. Ce rayonnement secondaire est mieux adapté pour exciter la sous-couche suivante. Lorsque la sous-couche suivante est excitée, elle génère à son tour un rayonnement ionisant secondaire d'énergie encore plus faible. L'énergie du rayonnement ionisant secondaire et ainsi progressivement réduite avant d'atteindre le matériau scintillateur. [0080] La couche 34 est principalement réalisée en matériaux lourds, c'est-à-dire qu'au moins 70% et, de préférence, au moins 80% ou 90% ou 95%, de la masse de cette couche 34 est formée de matériaux lourds. La proportion restante de la couche 34 peut cependant être formée par d'autres matériaux dont le numéro atomique est inférieur à 29. [0081] S'il n'existe pas de contrainte particulière d'encombrement, l'épaisseur e34 de la couche amplificatrice 34 peut alors être choisie beaucoup plus grande que la limite (D, g - D14)/2. Par exemple, l'épaisseur e34 peut être choisie supérieure à 250 pm ou 500 pm ou 1 millimètre. [0082] Dans un autre mode de réalisation, la couche amplificatrice ne recouvre qu'une partie seulement de la couche réflectrice 32. Par exemple, la couche amplificatrice recouvre uniquement la pointe de la couche 32. 14 [0083] Cc qui a été décrit dans le cas particulier où le rayonnement ionisant 3 est un rayon X, s'applique à tout type de rayonnement ionisant. Par exemple, ce qui a été décrit ici peut être adapté au rayon gamma ou aux rayonnements de particules chargées. Les rayonnements de particules chargées sont par exemple les rayonnements de particule alpha, beta-F, beta-, d'ions carbones ou de proton. Dans ces cas, le matériau de la couche amplificatrice 34 et/ou le matériau luminescent 30 doivent être adaptés au rayonnement ionisant incident. Plus précisément, le matériau de la couche 34 doit générer, en réponse au rayonnement ionisant incident, un rayonnement secondaire apte à exciter le matériau luminescent. Ainsi, il n'est pas nécessaire que le matériau luminescent soit lui-même directement excitable par le rayonnement ionisant incident. En fait, il suffit qu'il soit sensible au rayonnement ionisant secondaire généré par la couche amplificatrice 34. A titre d'illustration, dans le cas où le rayonnement ionisant incident est un rayon gamma de forte énergie, il est possible de choisir un matériau luminescent uniquement sensible aux rayons X. Dans ce cas, le matériau de la couche 34 est un matériau qui génère des rayons de plus faibles énergies lorsqu'il est exposé au rayon gamma de forte énergie. Ce dernier mode de réalisation est même avantageux dans le cas où plusieurs parties sensibles de plusieurs dosimètres sont situées les unes à côté des autres car il limite les interférences entre ces différentes parties sensibles. [0084] Autres variantes : [0085] Cc qui a été décrit ici s'applique aussi au cas où le rayonnement ionisant primaire est un rayonnement ionisant de faible énergie, Dans ce dernier cas, le rayonnement ionisant secondaire est généralement un rayon X de plus faible énergie, tel qu'un rayon X de faible énergie. [0086] D'autres modes de réalisation de l'amplificateur 8 sont possibles. Par exemple, en variantes, l'amplificateur 8 est un amplificateur SOA Semiconductor Optical Amplifer »). [0087] En variantes, la mesure de l'intensité du rayonnement ionisant consiste simplement à détecter que l'intensité du rayonnement ionisant dépasse un seuil prédéterminé. [0088] Dans un mode de réalisation particulier, les parties sensibles de plusieurs dosimètres identiques sont regroupés en lignes et en colonnes pour former une matrices de plusieurs parties sensibles. Dans ce cas, chaque partie sensible mesure l'intensité d'un pixel d'une image de la répartition spatiale de l'intensité du rayonnement ionisant primaire. [0089] Chapitre III : Avantages des modes de réalisation décrits : [0090] Un rayonnement ionisant incident, surtout lorsqu'il est de forte (l'énergie, réagit avec les atomes du matériau de la couche amplificatrice 34 pour générer un rayonnement ionisant secondaire d'énergie plus faible. Le rayonnement ionisant secondaire réagit alors à son tour avec le matériau luminescent pour générer de la lumière. Cette lumière est ensuite guidée par la fibre optique. Ainsi, à cause de la présence de la couche amplificatrice, le matériau luminescent est exposé à une quantité de rayonnement ionisant de faible énergie plus importante qu'en absence de la couche amplificatrice. Il produit donc une quantité de lumière plus importante pour la même intensité du rayonnement ionisant incident qu'en absence de cette couche amplificatrice. La sensibilité du dosimètre est donc accrue. [0091] Le principe de la couche amplificatrice est d'adapter le rayonnement ionisant primaire en le transformant en un rayonnement ionisant secondaire de plus faible énergie qui est davantage absorbé par le matériau luminescent. Le dosimètre fournit ainsi un signal plus important. Ce principe d'amplification à l'aide d'une couche amplificatrice réalisée en matériaux lourds peut donc être utilisé pour augmenter le signal de tout type de dosimètres sensibles à un rayonnement ionisant comme un faisceau d'électrons, de positrons, de photons X de haute ou basse énergie. [0092] La combinaison de la couche amplificatrice avec unc couche réflectrice permet d'augmenter encore plus la sensibilité du dosimètre. [0093] Le fait d'utiliser une couche d'aluminium de moins de 300 nm d'épaisseur en tant que couche réflectrice, permet d'augmenter substantiellement la sensibilité du dosimètre sans augmenter de façon substantielle l'encombrement de sa partie sensible. [0094] Le fait que l'épaisseur de la couche amplificatrice soit inférieure à 50 pm ou 100 pm permet de conserver un très faible encombrement du dosimètre. Dans ces conditions, en particulier, les dimensions de la partie sensible restent compatibles avec les techniques de l'endoscopie. Par exemple, il est alors possible de placer la partie sensible du dosimètre directement à l'intérieur de la tumeur à irradier. Cela permet donc de mieux maîtriser les doses de radiation appliquées sur la tumeur. De plus, la partie sensible du dosimètre n'atténue pratiquement pas le rayonnement ionisant qui doit toucher la tumeur à irradier. Ainsi, un tel faible encombrement de la partie sensible et de l'extrémité distale de la fibre optique permet de ne pratiquement pas perturber le traitement. [0095] L'utilisation d'or ou de plomb pour réaliser la couche amplificatrice simplifie la fa- brication du dosimètre car ces deux métaux peuvent facilement être déposés en couches successives par des procédés conventionnels de fabrication. [0096] Le fait que le matériau luminescent recouvre la totalité de la face d'entrée accroît la sensibilité du dosimètre. [0097] Le fait que la face d'entrée s'étend sur plus de 20 pm ou 100 pm dans la direction X permet également d'augmenter la sensibilité du dosimètre. [0098] Le fait de conformer la face d'entrée pour qu'au moins 50 % des photons générés par le matériau luminescent pénètre à l'intérieur du coeur de la fibre optique permet encore d'accroître encore plus la sensibilité du dosimètre. 16 [0099] Le fait que la face d'entrée adopte la forme d'un cône ou d'un tronc de cône augmente la proportion de photons qui pénètrent dans le coeur de la fibre optique par rapport à la quantité de photons générés par le matériau luminescent. De plus, puisqu'il s'agit d'un cône ou d'un tronc de cône présentant un grand nombre de symétrie de révolution, la sensibilité du dosimètre est pratiquement indépendante de la position angulaire de sa partie sensible autour de l'axe 12. [0100] Le fait que le matériau luminescent soit uniformément réparti autour de l'axe 12 de la fibre optique permet d'obtenir un dosimètre peu sensible à la position angulaire de sa partie sensible autour de cet axe 12. 17 REVENDICATIONS[Revendication 1] Dosimètre pour la mesure de l'intensité d'un rayonnement ionisant primaire, ce dosimètre comportant : - une fibre optique (4; 80; 100) comportant un coeur (14) apte à guider de la lumière, - un matériau luminescent (30; 90; 110) apte, lorsqu'il est excité par un rayonnement ionisant secondaire, à générer la lumière guidée par le coeur de la fibre optique, caractérisé en ce que le dosimètre comporte une couche amplificatrice (34; 94; 114) apte, en réponse à son excitation par le rayonnement ionisant primaire, à générer le rayonnement ionisant secondaire qui excite le matériau luminescent, cette couche amplificatrice : - étant déposée sur le matériau luminescent, - étant composée d'au moins 70%, en masse, de matériau dont le numéro atomique est supérieur ou égal à vingt neuf, et - l'épaisseur de cette couche amplificatrice étant supérieure à 15 pm. [Revendication 2] Dosimètre selon la revendication 1, dans lequel le dosimètre comporte une couche réfléchissante (32; 92; 112) interposée entre le matériau luminescent et la couche amplificatrice, cette couche réfléchissante : - recouvrant le matériau luminescent, - étant réalisée dans un matériau dont le numéro atomique est inférieur au numéro atomique du matériau utilisé pour réaliser la couche amplificatrice, - étant apte à réfléchir la lumière générée par le matériau luminescent vers le coeur de la fibre optique, et - étant transparente au rayonnement ionisant secondaire. [Revendication 3] Dosimètre selon la revendication 2, dans lequel la couche réflectrice est réalisée en aluminium et son épaisseur maximale est inférieure à 300 nm. [Revendication 4] Dosimètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur de la couche amplificatrice (34; 94; 114) est inférieure à 100 pm ou 50 pm. [Revendication 5] Dosimètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche amplificatrice (34; 94; 114) est réalisée en or ou en plomb ou dans un alliage composé à plus de 90 %, en masse, par ces deux métaux. [Revendication 6] Dosimètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans 18 [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] [Revendication 1 1 ] [Revendication 12] [Revendication 13] [Revendication 14] lequel la fibre optique présente une face (20; 84; 104) d'entrée de lumière à l'intérieur du coeur (14) de cette fibre optique et le matériau luminescent (30; 90; 110) recouvre au moins une partie de cette face d'entrée. Dosimètre selon la revendication 6, dans lequel le matériau luminescent (30; 90; 1 1 0) recouvre la totalité de la face d'entrée de lumière. Dosimètre selon la revendication 7, dans lequel la face d'entrée (80; 100) s'étend, dans une direction parallèle à l'axe de la fibre optique, sur une distance supérieure à 20 pm ou 100 pm. Dosimètre selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel la face d'entrée (80; 100) est conformée de manière à ce que plus de 50 % des photons générés par le matériau luminescent pénètrent dans le coeur de la fibre optique. Dosimètre selon la revendication 9, dans lequel la face d'entrée (80) de la lumière comporte une face conique ou tronconique présentant au moins quatre symétries de révolution autour de l'axe de la fibre optique et située dans le prolongement du coeur de la fibre optique. Dosimètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau luminescent (30; 90; 110) présente plus de dix symétries de révolution autour de l'axe de la fibre optique. Dosimètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : - la couche amplificatrice comporte au moins une première et une seconde sous-couches amplificatrices empilées l'une sur l'autre, - la première et la seconde sous-couches amplificatrices sont composées d'au moins 70%, en masse, respectivement, d'au moins un premier et un second matériaux dont les numéros atomiques sont supérieurs ou égal à vingt neuf, le numéro atomique du premier matériau étant inférieur au numéro atomique du second matériau, et - la première sous-couche est interposée entre la seconde sous-couche et le coeur (14) de la fibre optique. Dosimètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le diamètre extérieur de la fibre optique est inférieur à 500 pm. Dosimètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dosimètre comporte un amplificateur optique (8) raccordé à une extrémité de la fibre optique (4) et apte à amplifier la lumière générée par le matériau luminescent.