EP0063083A1 - X rays detector - Google Patents

X rays detector Download PDF

Info

Publication number
EP0063083A1
EP0063083A1 EP82400629A EP82400629A EP0063083A1 EP 0063083 A1 EP0063083 A1 EP 0063083A1 EP 82400629 A EP82400629 A EP 82400629A EP 82400629 A EP82400629 A EP 82400629A EP 0063083 A1 EP0063083 A1 EP 0063083A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrodes
chamber
ionization
rays
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP82400629A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0063083B1 (en
Inventor
Robert Allemand
Jean-Jacques Gagelin
Edmond Tournier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of EP0063083A1 publication Critical patent/EP0063083A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0063083B1 publication Critical patent/EP0063083B1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J47/00—Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
    • H01J47/02—Ionisation chambers

Definitions

  • the present invention relates to an X-ray detector and in particular to X-rays which have passed through an object and / or an organ which are supplied by a source emitting towards the object or the organ, a plane beam of incident X-rays. with a wide angular opening and a small thickness.
  • This invention applies more particularly to the tomography of organs, but also to industrial control, such as baggage control for example.
  • X-ray detectors make it possible to measure the absorption of an X-ray beam passing through an object or an organ, this absorption being linked to the density of the tissues of the organ examined or the density of the materials constituting the object studied. .
  • this type of detector has significant drawbacks: it is possible to reduce the thickness of the plates in order to increase the quantity of X-rays detected, but to the detriment of collimation due to the small thickness of the plates; this small thickness of the plates also caused a very significant microphony.
  • detectors of this type have a great complexity of construction which leads to a high manufacturing cost and they require mounting in a dust-free room, because any dust on one of the plates, can cause an initiation or a deterioration of the leakage current. between two consecutive plates. It is added to these drawbacks that the numerous plates used require very numerous electrical connections, inside the sealed chamber, which poses difficult problems of reliability of the welds of the connections on the plates.
  • This other type of detector comprises a sealed chamber containing a gas ionizable by rays from the organ or object and, in this chamber, a plate for collecting the electrons resulting from the ionization of the gas; this plate is parallel the plane of the beam of incident rays and it is brought to a positive high voltage.
  • a series of electrodes for collecting the ions resulting from the ionization of the gas by the X-rays coming from the object is arranged in parallel and facing the preceding plate; these ion collection electrodes are brought to a potential close to 0 and are directed towards the source which emits the X-rays, in the direction of the object.
  • ion collection electrode defines an elementary cell of the detector. These electrodes are located in a plane parallel to the plane of the beam of the incident rays and respectively provide a current which is the sum, on the one hand of a measurement current proportional to the quantity of ions obtained by the ionization of the gas in sight of each electrode, under the effect of the rays coming from the object or the organ, in a direction corresponding to that of the incident rays and, on the other hand, of a diffusion current coming from the rays diffused by l 'object or by the organ, or in general by all the obstacles encountered by the incident rays, in directions other than that of the incident rays.
  • This type of detector has certain advantages: there are no longer, as in the detector mentioned above, separation plates; this eliminates any annoying phenomenon of microphony. Due to the removal of these separation plates, the quantity of X-rays detected is maximum; the realization of this type of detector is very simple and it is very little sensitive to dust.
  • This type of detector has however a serious drawback which results from the fact that the current collected on each of the electrodes brought to a potential close to O, comprises a parasitic current, which falsifies the measurements; this current is a diffusion current coming from the rays diffused in other very directions than that of the incident rays.
  • the charge collection electrodes of the main ionization chamber are carried by one of the faces of an electrically insulating plate, the charge collection plate of said chamber.
  • main ionization being brought to a second determined potential
  • the secondary ionization chamber containing the same ionizable gas as the main ionization chamber and comprising a series of charge collection electrodes carried by the other face of the electrically insulating plate , these electrodes being respectively connected to the electrodes of the main ionization chamber and being brought to the same second potential close to zero
  • the secondary ionization chamber further comprising a charge collection plate parallel to the electrically insulating plate, located at look at the electron collection electrodes and brought to a third potential of sign opposite to the first potential, the ionization of the g az in this secondary ionization chamber being produced by the X-rays scattered by the object.
  • the charge collection electrodes of the main chamber are respectively located opposite the charge collection electrodes of the secondary chamber.
  • the first and third potentials have the same absolute value.
  • the ionizable gas is xenon.
  • the electrodes for collecting ions and electrons from the main and secondary chambers consist of a deposit of copper on an insulating support.
  • Figure 1 shows schematically and in perspective, a known type of detector comprising a plate 1 brought to a positive high voltage + HT and, opposite, a series of electrodes 2 brought to a potential close to 0 volts.
  • This plate and these electrodes are located in a sealed main chamber 3, shown diagrammatically and which contains at least one ionizable gas, such as xenon for example.
  • This detector makes it possible to detect the X-rays which have passed through an object or an organ 0, these rays being supplied by a point source S which emits towards the object or the organ, a plane beam F of incident X-rays; this beam has a wide angular opening and a small thickness.
  • FIG. 3 shows schematically and in perspective, a detector according to the invention.
  • This detector comprises a sealed chamber 6 containing at least one ionizable gas such as xenon for example; this chamber is subdivided into two ionization chambers: a main ionization chamber 3 and a secondary ionization chamber 7.
  • the main ionization chamber 3 contains, like the detector of the type known in FIG.
  • the electrodes 2 of the main ionization chamber 3 respectively provide a current which is the sum on the one hand, of a measurement current proportional to the quantity of ions obtained by the ionization of the gas opposite each electrode of the main ionization chamber, under the effect of the rays coming from the object, in directions corresponding to that of the incident rays 9, and of a diffusion current resulting from the ionization of the gas by the rays scattered 8 by the object, in other directions than that of the incident rays.
  • the secondary ionization chamber 7 contains, like the main ionization chamber, a plate 10 parallel to the plane of the incident X-ray beam, which is brought to a negative high voltage -HT, as well as a series of electrodes 11 planes, parallel to the plane of the incident X-ray beam, located on another face of the insulating plate 4 which carries the electrodes 2 of the main ionization chamber 3.
  • These electrodes 11 are worn, like the. electrodes 2 of the main ionization chamber, at a potential close to O. They are respectively connected by connections 12, to the corresponding electrodes of the main ionization chamber 3.
  • the electrodes 11 of the secondary ionization chamber and the electrodes 2 of the main ionization chamber are preferably identical and located opposite one another.
  • the secondary ionization chamber 7 makes it possible, as will be seen in detail below, to compensate, for the subsequent treatment of the currents originating from the amplifiers 5, the parasitic currents which circulate in each electrode of the main ionization chamber and which originate X-rays scattered by the object, or the organ O.
  • the electrodes 11 of the secondary ionization chamber 7 are electrodes for collecting electrons e-, while plate 10 is a plate for collecting Xe + ions from of the xenon ionization contained in the secondary chamber 7, by the X-rays scattered by the object or the organ O.
  • the electrodes of the secondary ionization chamber are located opposite the electrodes of the chamber main ionization and positive and negative high voltages have the same absolute value.
  • FIG. 4 schematically represents a side view of the detector of the invention.
  • this view there is a point source S, the object or the organ O, one of the rays 9 emitted by the source S and, at the output of the object O, the direct ray 13 coming from the object 0, in the same direction as the incident ray 9; one also distinguishes in this figure one of the scattered rays 8, coming from the object 0, in a direction different from the direction of the incident ray 9.
  • This ionization is represented schematically in the figure, by Xe + ions which are attracted by the electrodes 2, and by e- electrons which are attracted by the positive plate 1.
  • An ionization thus occurs opposite each of the electrodes of the chamber main ionization thanks to X-rays from the object, in the direction of the incident rays.
  • the ionization chamber 7 makes it possible to compensate for this "diffusion current", thanks to to the ionization produced in this chamber, the scattered X-rays 8; this ionization causes the circulation, in the electrodes 11 of the secondary chamber, of a current 1 D which is cut off, thanks to the connection 12, from the parasitic "diffusion current” taken into account by the electrodes of the main ionization.
  • the amplifiers 5 connected to each of the electrodes of the main and secondary ionization chambers receive a current I M which is effectively the measurement current corresponding to the ionization of the gas, caused opposite each of the electrodes of the chamber d main ionization by the rays 13 coming from the object or the organ in the directions which correspond to those of the incident rays 9.
  • the plates and electrodes of the main and secondary ionization chambers are preferably produced in the form of a copper deposit on an insulating support.

Abstract

Détecteur de rayons X, aptes à détecter des rayons ayant traversé un objet ou un organe (0). Ce détecteur comprend au moins une chambre principale (3) étanche contenant un gaz ionisable par les rayons X et, dans cette chambre, une plaque (1) de collection des charges résultant de l'ionisation du gaz. Il comprend une chambre d'ionisation secondaire (7), accolée à la chambre principale (3) pour compenser le courant de diffusion (ID).X-ray detector, capable of detecting rays having passed through an object or an organ (0). This detector comprises at least one sealed main chamber (3) containing a gas ionizable by X-rays and, in this chamber, a plate (1) for collecting the charges resulting from the ionization of the gas. It includes a secondary ionization chamber (7), adjoining the main chamber (3) to compensate for the diffusion current (ID).

Description

La présente invention concerne un détecteur de rayons X et notamment de rayons X qui ont traversé un objet et/ou un organe qui sont fournis par une source émettant en direction de l'objet ou de l'organe, un faisceau plan de rayons X incidents présentant une large ouverture angulaire et une faible épaisseur. Cette invention s'applique plus particulièrement à la tomographie d'organes, mais également au contrôle industriel, tel que le contrôle de bagages par exemple.The present invention relates to an X-ray detector and in particular to X-rays which have passed through an object and / or an organ which are supplied by a source emitting towards the object or the organ, a plane beam of incident X-rays. with a wide angular opening and a small thickness. This invention applies more particularly to the tomography of organs, but also to industrial control, such as baggage control for example.

Ces détecteurs de rayons X permettent de mesurer l'absorption d'un faisceau de rayons X traversant un objet ou un organe, cette absorption étant liée à la densité.des tissus de l'organe examiné ou la densité des matériaux constituant l'objet étudié.These X-ray detectors make it possible to measure the absorption of an X-ray beam passing through an object or an organ, this absorption being linked to the density of the tissues of the organ examined or the density of the materials constituting the object studied. .

Si l'on veut établir la carte de densité d'un organe ou d'un objet, il est possible et connu d'envoyer un faisceau plan de rayons X incidents sur cet objet ou cet organe, ce faisceau présentant une large ouverture angulaire et une faible épaisseur et d'observer pour chaque position des faisceaux de rayons X incidents par rapport à l'objet ou l'organe, l'absorption correspondante. Une multiplicité de balayages dans des directions croisées, permet de connaître grâce au détecteur de rayons X, après un traitement numérique approprié des signaux recueillis sur les cellules du détecteur, la valeur de l'absorption des rayons X en un point du plan de coupe considéré, et ainsi de connaître la densité des tissus de l'organe ou la densité des matériaux constituant l'objet.If one wishes to establish the density map of an organ or an object, it is possible and known to send a plane beam of X-rays incident on this object or this organ, this beam having a wide angular opening and a small thickness and observe for each position of the incident X-ray beams with respect to the object or the organ, the corresponding absorption. A multiplicity of scans in crossed directions, makes it possible to know thanks to the X-ray detector, after an appropriate digital processing of the signals collected on the cells of the detector, the value of the absorption of X-rays at a point of the considered section plane , and thus to know the density of the tissues of the organ or the density of the materials constituting the object.

La plupart des détecteurs de rayons X à ionisation, utilisés en tomographie sont de type multicellulaire et comportent des cellules délimitées par des plaques conductrices perpendiculaires au plan du faisceau de rayons X et portées alternativement à des potentiels positifs et négatifs. Ces cellules sont situées dans une enceinte étanche contenant un gaz ionisable. Les avantages de ce type de détecteur multicellulaires, sont les suivants : ils procurent une bonne collimation des rayons-X lorsque les plaques utilisées dans les cellules de détection sont constituées dans un matériau très absorbant ; le temps de collection des charges résultant de l'ionisation du gaz par les rayons X est très faible à cause du faible espacement des-plaques conductrices et de la bonne séparation entre les cellules de détection. Cependant, ce type de détecteur présente des inconvénients importants : il est possible de diminuer l'épaisseur des plaques afin d'augmenter la quantité de rayons X détectés, mais au détriment de la collimation du fait de la faible épaisseur des plaques ; cette faible épaisseur des plaques provoqué en outre une microphonie très importante. Enfin, les détecteurs de ce type présentent une grande complexité de réalisation qui entraîne un coût de fabrication élevé et ils nécessitent un montage en salle dépoussiérée, car toute poussière sur l'une des plaques, peut provoquer un amorçage ou une détérioration du courant de fuite entre deux plaques consécutives. Il s'ajoute à ces inconvénients que les nombreuses plaques utilisées nécessitent des connexions électriques très nombreuses, à l'intérieur de la chambre étanche, ce qui pose des problèmes difficiles de fiabilité des soudures des connexions sur les plaques.Most of the ionization X-ray detectors used in tomography are of the multicellular type and comprise cells delimited by conductive plates perpendicular to the plane of the X-ray beam and carried alternately at po positive and negative. These cells are located in a sealed enclosure containing an ionizable gas. The advantages of this type of multicellular detector are as follows: they provide good X-ray collimation when the plates used in the detection cells are made of a very absorbent material; the collection time of the charges resulting from the ionization of the gas by X-rays is very short because of the small spacing of the conductive plates and the good separation between the detection cells. However, this type of detector has significant drawbacks: it is possible to reduce the thickness of the plates in order to increase the quantity of X-rays detected, but to the detriment of collimation due to the small thickness of the plates; this small thickness of the plates also caused a very significant microphony. Finally, detectors of this type have a great complexity of construction which leads to a high manufacturing cost and they require mounting in a dust-free room, because any dust on one of the plates, can cause an initiation or a deterioration of the leakage current. between two consecutive plates. It is added to these drawbacks that the numerous plates used require very numerous electrical connections, inside the sealed chamber, which poses difficult problems of reliability of the welds of the connections on the plates.

On connaît un autre type de détecteur qui présente une structure beaucoup plus simple, mais qui n'est pas parfait. Cet autre type de détecteur comprend une chambre étanche contenant un gaz ionisable par des rayons issus de l'organe ou de l'objet et, dans cette chambre, une plaque de collection des électrons résultant de l'ionisation du gaz ; cette plaque est parallèle au plan du faisceau de rayons incidents et elle est portée à une haute tension positive. Une série d'électrodes de collection des ions résultant de l'ionisation du gaz par les rayons X issus de l'objet, est disposée parallèlement et en regard de la plaque précédente ; ces électrodes de collection des ions sont portées à un potentiel voisin de 0 et sont dirigées vers la source qui émet les rayons X, en direction de l'objet. Chaque. électrode de collection des ions définit une cellule élémentaire du détecteur. Ces électrodes sont situées dans un plan parallèle au plan du faisceau des rayons incidents et fournissent respectivement un courant qui est la somme, d'une part d'un courant de mesure proportionnel à la quantité d'ions obtenus par l'ionisation du gaz en regard de chaque électrode, sous l'effet des rayons issus de l'objet ou de l'organe, dans une direction correspondant à celle des rayons incidents et, d'autre part, d'un courant de diffusion provenant des rayons diffusés par l'objet ou par l'organe, ou de manière générale par tous les obstacles rencontrés par les rayons incidents, dans d'autres directions que celle des rayons incidents.Another type of detector is known which has a much simpler structure, but which is not perfect. This other type of detector comprises a sealed chamber containing a gas ionizable by rays from the organ or object and, in this chamber, a plate for collecting the electrons resulting from the ionization of the gas; this plate is parallel the plane of the beam of incident rays and it is brought to a positive high voltage. A series of electrodes for collecting the ions resulting from the ionization of the gas by the X-rays coming from the object, is arranged in parallel and facing the preceding plate; these ion collection electrodes are brought to a potential close to 0 and are directed towards the source which emits the X-rays, in the direction of the object. Each. ion collection electrode defines an elementary cell of the detector. These electrodes are located in a plane parallel to the plane of the beam of the incident rays and respectively provide a current which is the sum, on the one hand of a measurement current proportional to the quantity of ions obtained by the ionization of the gas in sight of each electrode, under the effect of the rays coming from the object or the organ, in a direction corresponding to that of the incident rays and, on the other hand, of a diffusion current coming from the rays diffused by l 'object or by the organ, or in general by all the obstacles encountered by the incident rays, in directions other than that of the incident rays.

Ce type de détecteur présente certains avantages : il n'y a plus, comme dans le détecteur mentionné précédemment, de plaques de séparation ; ceci élimine tout phénomène gênant de microphonie. Du fait de la suppression de ces plaques de séparation, la quantité de rayons X détectés est maximale ; la réalisation de ce type de détecteur est très simple et il est très peu sensible aux poussières. Ce type de détecteur présente cependant un grave inconvénient qui résulte du fait que le courant recueilli sur chacune des électrodes portées à un potentiel voisin de O, comprend un courant parasite, qui fausse les mesures ; ce courant est un courant de diffusion provenant des rayons diffusés dans d'au- très directions que celle des rayons incidents.This type of detector has certain advantages: there are no longer, as in the detector mentioned above, separation plates; this eliminates any annoying phenomenon of microphony. Due to the removal of these separation plates, the quantity of X-rays detected is maximum; the realization of this type of detector is very simple and it is very little sensitive to dust. This type of detector has however a serious drawback which results from the fact that the current collected on each of the electrodes brought to a potential close to O, comprises a parasitic current, which falsifies the measurements; this current is a diffusion current coming from the rays diffused in other very directions than that of the incident rays.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et notamment de réaliser un détecteur de rayons X qui permet d'éliminer, dans le courant recueilli sur chacune des électrodes qui sont portées à un potentiel voisin de 0, le courant parasite résultant des rayons diffusés, notamment par l'objet ou par l'organe, dans d'autres directions que celle des rayons incidents.The present invention aims to remedy these drawbacks and in particular to produce an X-ray detector which makes it possible to eliminate, in the current collected on each of the electrodes which are brought to a potential close to 0, the parasitic current resulting from the rays scattered, in particular by the object or by the organ, in directions other than that of the incident rays.

L'invention a pour objet un détecteur de rayons X aptes à détecter par exemple des rayons ayant traversé un objet ou un organe et étant fournis par une source émettant en direction de l'objet ou de l'organe, un faisceau plan de rayons X incidents, ce faisceau présentant une large ouverture angulaire et une faible épaisseur, ce détecteur comprenant au moins une chambre principale étanche contenant au moins un gaz ionisable par les rayons X et, dans cette chambre, une plaque de collection des charges résultant de l'ionisation du gaz, cette plaque étant parallèle au plan du faisceau de rayons incidents et étant portée à un premier potentiel, et une série d'électrodes planes de collection des charges résultant de l'ionisation du gaz, ces électrodes étant portées à un second potentiel et étant dirigées vers la source, dans un plan parallèle au plan du faisceau de rayons incidents, en regard de la plaque de collection des charges, ces électrodes définissant chacune une cellule élémentaire de détection, et fournissant respectivement un courant qui est la somme d'une part, d'un courant de mesure proportionnel à la quantité de charges obtenues par l'ionisation du gaz en regard de chaque électrode, sous l'effet des rayons issus de l'objet, dans des directions correspondant à celles des rayons incidents et, d'autre part, d'un courant de diffusion résultant de l'ionisation du gaz par des rayons diffusés, dans d'autres directions que celles des rayons incidents, se caractérise en ce qu'il comprend une chambre d'ionisation secondaire, accolée à la chambre principale pour compenser le courant de diffusion.The subject of the invention is an X-ray detector capable of detecting, for example, rays having passed through an object or an organ and being supplied by a source emitting towards the object or the organ, a plane beam of X-rays. incidents, this beam having a wide angular opening and a small thickness, this detector comprising at least one sealed main chamber containing at least one gas ionizable by X-rays and, in this chamber, a plate for collecting the charges resulting from ionization gas, this plate being parallel to the plane of the beam of incident rays and being brought to a first potential, and a series of planar electrodes for collecting the charges resulting from the ionization of the gas, these electrodes being brought to a second potential and being directed towards the source, in a plane parallel to the plane of the beam of incident rays, opposite the charge collection plate, these electrodes each defining an elementary cell of detection, and respectively supplying a current which is the sum on the one hand, of a measuring current proportional to the quantity of charges obtained by the ionization of the gas opposite each electrode, under the effect of the rays coming from the object, in directions corresponding to those of the incident rays and, on the other hand, of a diffusion current resulting from the ionization of the gas by diffused rays, in directions other than those of the incident rays, is characterized in that it comprises a secondary ionization chamber, attached to the main chamber to compensate for the diffusion current.

Selon une autre caractéristique de l'inven' tion, les électrodes de collection des charges de la chambre d'ionisation principale sont portées par l'une des faces d'une plaque électriquement isolante, la plaque de collection des charges de ladite chambre d'ionisation principale étant portée à un second potentiel déterminé, la chambre d'ionisation secondaire contenant le même gaz ionisable que la chambre d'ionisation principale et comportant une série d'électrodes de collection des charges portées par l'autre face de la plaque électriquement isolante, ces électrodes étant respectivement reliées aux électrodes de la chambre d'ionisation principale et étant portées au même second potentiel voisin de zéro, la chambre d'ionisation secondaire comportant en outre une plaque de collection des charges parallèle à la plaque électriquement isolante, située en regard des électrodes de collection des électrons et portée à un troisième potentiel de signe opposé au premier potentiel, l'ionisation du gaz dans cette chambre d'ionisation secondaire étant produite par les rayons X diffusés par l'objet.According to another characteristic of the invention, the charge collection electrodes of the main ionization chamber are carried by one of the faces of an electrically insulating plate, the charge collection plate of said chamber. main ionization being brought to a second determined potential, the secondary ionization chamber containing the same ionizable gas as the main ionization chamber and comprising a series of charge collection electrodes carried by the other face of the electrically insulating plate , these electrodes being respectively connected to the electrodes of the main ionization chamber and being brought to the same second potential close to zero, the secondary ionization chamber further comprising a charge collection plate parallel to the electrically insulating plate, located at look at the electron collection electrodes and brought to a third potential of sign opposite to the first potential, the ionization of the g az in this secondary ionization chamber being produced by the X-rays scattered by the object.

Selon une autre caractéristique, la plaque de collection des charges de la chambre principale et la plaque de collection des charges de la chambre secondaire sont identiques, les électrodes de collection des charges de la chambre principale étant respectivement identiques aux électrodes de collection des charges de la chambre secondaire.According to another characteristic, the charge collection plate of the main chamber and the charge collection plate of the secondary chamber are identical, the charge collection electrodes of the main chamber being respectively identical to the charge collection electrodes of the secondary bedroom.

Selon une autre caractéristique, la plaque électriquement isolante supportant les séries d'électrodes des chambres principale et secondaire, est située à mi-distance entre la plaque de collection des charges de la chambre principale et la plaque de collection des charges de la chambre secondaire.According to another characteristic, the electrically insulating plate supporting the electric series trodes of the main and secondary chambers, is located halfway between the collection plate of charges from the main chamber and the collection plate of charges from the secondary chamber.

Selon une autre caractéristique, les électrodes de collection des charges, de la chambre principale sont respectivement situées en regard des électrodes de collection des charges de la chambre secondaire.According to another characteristic, the charge collection electrodes of the main chamber are respectively located opposite the charge collection electrodes of the secondary chamber.

Selon une autre caractéristique, les premier et troisième potentiels ont la même valeur absolue.According to another characteristic, the first and third potentials have the same absolute value.

Selon une autre caractéristique, le gaz ionisable est du xénon.According to another characteristic, the ionizable gas is xenon.

Selon une autre caractéristique, les électrodes de collection des ions et des électrons des chambres principale et secondaire sont constituées par un dépôt de cuivre sur un support isolant.According to another characteristic, the electrodes for collecting ions and electrons from the main and secondary chambers consist of a deposit of copper on an insulating support.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels :

  • - la figure 1 représente schématiquement et en perspective, un détecteur de type connu comprenant une plaque portée à un potentiel positif et, en regard, une série d'électrodes portées à un potentiel voisin de O ;
  • - la figure 2 représente schématiquement une vue de face du détecteur précédent ;
  • - la figure 3 représente schématiquement et en perspective, un détecteur conforme à l'invention.
  • - la figure 4 représente schématiquement une vue latérale du détecteur de l'invention.
Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description which follows, given with reference to the appended drawings in which:
  • - Figure 1 shows schematically and in perspective, a known type of detector comprising a plate brought to a positive potential and, opposite, a series of electrodes brought to a potential close to O;
  • - Figure 2 schematically shows a front view of the previous detector;
  • - Figure 3 shows schematically and in perspective, a detector according to the invention.
  • - Figure 4 shows schematically a side view of the detector of the invention.

La figure 1 représente schématiquement et en perspective, un détecteur de type connu comprenant une plaque 1 portée à une haute tension positive +HT et, en regard, une série d'électrodes 2 portées à un potentiel voisin de 0 volt. Cette plaque et ces électrodes sont situées dans une chambre principale 3 étanche, représentée schématiquement et qui contient au moins un gaz ionisable, tel que le xénon par exemple. Ce détecteur permet de détecter les rayons X qui ont traversé un objet ou un organe 0, ces rayons étant fournis par une source S ponctuelle qui émet en direction de l'objet ou de l'organe, un faisceau F plan de rayons X incidents ; ce faisceau présente une large ouverture angulaire et une faible épaisseur. La plaque 1 est parallèle au plan du faisceau de rayons incidents, tandis que les électrodes planes 2 sont situées dans un plan parallèle au plan du faisceau de rayons incidents, en regard de la plaque 1. La plaque 1 qui est portée à un potentiel positif voisin de quelques kilovolts, est une plaque de collection des électrons, tandis que les électrodes 2 sont des électrodes de collection des ions. Ces électrodes sont généralement portées par une plaque isolante (non représentée sur cette figure) et sont isolées électriquement entre elles. La pression du xénon à l'intérieur de la chambre étanche a une valeur comprise entre 10 et 20 bars ; ce gaz peut d'ailleurs être additionné à d'autres gaz électropositifs destinés à améliorer la détection. Les électrodes 2 forment des bandes convergentes en direction de la source S.Figure 1 shows schematically and in perspective, a known type of detector comprising a plate 1 brought to a positive high voltage + HT and, opposite, a series of electrodes 2 brought to a potential close to 0 volts. This plate and these electrodes are located in a sealed main chamber 3, shown diagrammatically and which contains at least one ionizable gas, such as xenon for example. This detector makes it possible to detect the X-rays which have passed through an object or an organ 0, these rays being supplied by a point source S which emits towards the object or the organ, a plane beam F of incident X-rays; this beam has a wide angular opening and a small thickness. The plate 1 is parallel to the plane of the beam of incident rays, while the plane electrodes 2 are located in a plane parallel to the plane of the beam of incident rays, opposite the plate 1. The plate 1 which is brought to a positive potential neighboring a few kilovolts, is an electron collection plate, while the electrodes 2 are ion collection electrodes. These electrodes are generally carried by an insulating plate (not shown in this figure) and are electrically isolated from each other. The pressure of the xenon inside the sealed chamber has a value between 10 and 20 bars; this gas can also be added to other electropositive gases intended to improve detection. The electrodes 2 form converging bands in the direction of the source S.

Le fonctionnement de la chambre 3 est le suivant :

  • Lorsqu'un photon X arrive dans cette chambre 3 contenant un gaz, il va interagir avec une ou plusieurs molécules de ce gaz.
The operation of chamber 3 is as follows:
  • When a photon X arrives in this chamber 3 containing a gas, it will interact with one or more molecules of this gas.

Si l'énergie (Ex) de ce photon X est supérieure à l'énergie d'ionisation du gaz (21,6 eV pour le Xénon), il va ioniser les molécules de gaz sur son trajet : par exemple Ex = 80 keV dans le Xe, N

Figure imgb0001
N = 3700 nombre de molécules de Xénon ionisées.If the energy (Ex) of this photon X is greater than the ionization energy of the gas (21.6 eV for Xenon), it will ionize the gas molecules on its path: for example Ex = 80 keV in Xe, N
Figure imgb0001
 N = 3700 number of ionized Xenon molecules.

Il y a donc création de 3700 Xe+ et de 3700 e .There is therefore creation of 3700 Xe + and 3700 e.

En l'absence de champ électrique, les particules précédentes se recombinent. Mais. lorsque la haute tension est appliquée, sous l'effet du champ électrique, ces particules chargées se séparent :

  • - les électrons e se dirigent vers la plaque 1 à haute. tension +HT,
  • - les ions Xe+ se déplacent vers l'électrode de mesure 2 (à 0V).
In the absence of an electric field, the preceding particles recombine. But. when high voltage is applied, under the effect of the electric field, these charged particles separate:
  • - the electrons e go to the plate 1 at high. voltage + HT,
  • - the Xe + ions move towards the measurement electrode 2 (at 0V).

C'est le déplacement d'une particule chargée à proximité, qui induit dans l'électrode de mesure 2 (et aussi dans l'électrode 1 à haute tension) un courant IM qui peut être amplifié et mesuré. Ce courant est donc proportionnel au nombre de particules créées par conséquent à l'énergie Ex du photon X incident.It is the displacement of a charged particle nearby, which induces in the measuring electrode 2 (and also in the high voltage electrode 1) a current I M which can be amplified and measured. This current is therefore proportional to the number of particles created consequently to the energy Ex of the incident photon X.

On peut également remarquer que l'addition d'un gaz électronégatif dans la chambre 3 ne perturbe que le temps de collection des charges, à l'exclusion de leur nombre, car :

  • - les ions Xe+ se déplacent vers l'électrode de mesure 2, mais sont ralentis par les molécules de gaz électronégatifs se déplaçant en sens inverse,
  • - les quelques électrons restés libres se dirigent très rapidement (comme dans le gaz pur, environ 1000 fois plus vite que les ions Xe+) vers l'électrode 1 à haute tension positive,
  • - les électrons, captés par les molécules électronégatives, entraînent ces molécules vers l'électrode 1 à haute tension avec une vitesse du même ordre de grandeur que celle des ions Xe+.
It can also be noted that the addition of an electronegative gas in chamber 3 only disturbs the collection time of the charges, excluding their number, because:
  • - the Xe + ions move towards the measurement electrode 2, but are slowed down by the electronegative gas molecules moving in opposite direction,
  • - the few remaining electrons go very quickly (as in pure gas, about 1000 times faster than Xe + ions) to electrode 1 with high positive voltage,
  • - the electrons, captured by the electronegative molecules, entrain these molecules towards the high voltage electrode 1 with a speed of the same order of magnitude as that of the Xe + ions.

La figure 2 représente schématiquement une vue de face du détecteur précédent. On a représenté sur cette figure, la plaque 1 portée à un potentiel positif +HT ainsi que les électrodes 2 portées à un potentiel voisin de O volt ; ces électrodes sont supportées par une plaque électriquement isolante 4 et chacune d'elles est reliée à un amplificateur 5 qui permet de prélever le courant circulant dans chacune des électrodes ; ces courants sont appliqués à un système de traitement (non représenté) et de visualisation, qui permet de visualiser le corps ou l'objet O traversé par les rayons X émis par la source S. Sur cette figure, on a représenté par des lignes pointillées verticales, les lignes de champ et, par des lignes pointillées horizontales, les équipotentielles du champ électrique créé par la différence de potentiel entre la plaque positive 1 et les électrodes 2 portées à un potentiel voisin de O. Dans la chambre 3 contenant au moins du xénon, on a représenté par Xe+ les ions positifs de xénon qui se dirigent vers les électrodes 2 et par e- les électrons qui se dirigent vers la plaque 1, ces ions et ces électrons résultant de l'ionisation du xénon par les rayons X issus de l'objet ou de l'organe O.Figure 2 shows schematically a front view of the previous detector. This figure shows the plate 1 brought to a positive potential + HT as well as the electrodes 2 brought to a potential neighbor of O volt; these electrodes are supported by an electrically insulating plate 4 and each of them is connected to an amplifier 5 which makes it possible to draw the current flowing in each of the electrodes; these currents are applied to a processing (not shown) and visualization system, which makes it possible to visualize the body or the object O crossed by the X-rays emitted by the source S. In this figure, we have shown by dotted lines vertical, the field lines and, by horizontal dotted lines, the equipotentials of the electric field created by the potential difference between the positive plate 1 and the electrodes 2 brought to a potential close to O. In the chamber 3 containing at least xenon, we represent by Xe + the positive xenon ions which go towards the electrodes 2 and by e- the electrons which go towards the plate 1, these ions and these electrons resulting from the ionization of xenon by the X-rays coming from of the object or organ O.

La figure 3 représente schématiquement et en perspective, un détecteur conforme à l'invention. Ce détecteur comprend une chambre étanche 6 contenant au moins un gaz ionisable tel que le xénon par exemple ; cette chambre se subdivise en deux chambres d'ionisation : une chambre d'ionisation principale 3 et une chambre d'ionisation secondaire 7. La chambre d'ionisation principale 3 contient comme le détecteur de type connu de la figure 1, une plaque 1 portée à une haute tension positive +HT et une série d'électrodes 2 portées à un potentiel voisin de 0 volt ; comme précédemment, ces électrodes sont planes et sont portées par une plaque 4 électriquement isolante ; la plaque 1 ainsi que les électrodes 2 sont situées dans un plan parallèle au plan du faisceau de rayons X issus de l'objet 0 (ce faisceau étant incomplètement représenté sur la figure). Les électrodes 2 convergent dans la direction de la source S. Chacune des électrodes 2 de la chambre d'ionisation principale 3 est reliée à un amplificateur 5 qui permet de prélever, en vue du traitement, le courant circulant dans chacune de ces électrodes. Selon l'invention, la chambre d'ionisation secondaire 7 située en dehors du faisceau de rayons X, est. accolée à la chambre principale pour compenser le courant de diffusion provenant des rayons X diffusés par l'organe O. En effet, comme on le verra plus loin en détail, les électrodes 2 de la chambre d'ionisation principale 3, fournissent respectivement un courant qui est la somme d'une part, d'un courant de mesure proportionnel à la quantité d'ions obtenus par l'ionisation du gaz en regard de chaque électrode de la chambre d'ionisation principale, sous l'effet des rayons issus de l'objet, dans des directions correspondant à celle des rayons incidents 9, et d'un courant de diffusion résultant de l'ionisation du gaz par les rayons diffusés 8 par l'objet, dans d'autres directions que celle des rayons incidents. La chambre d'ionisation secondaire 7 contient, comme la chambre d'ionisation principale, une plaque 10 parallèle au plan du faisceau de rayons X incidents, qui est portée à une haute tension négative -HT, ainsi qu'une série d'électrodes 11 planes, parallèles au plan du faisceau de rayons X incidents, situées sur une autre face de la plaque isolante 4 qui porte les électrodes 2 de la chambre d'ionisation principale 3. Ces électrodes 11 sont portées, comme les. électrodes 2 de la chambre d'ionisation principale, à un potentiel voisin de O. Elles sont respectivement reliées par des connexions 12, aux électrodes correspondantes de la chambre d'ionisation principale 3. Les électrodes 11 de la chambre d'ionisation secondaire et les électrodes 2 de la chambre d'ionisation principale sont, de préférence, identiques et situées en regard les unes des autres. La chambre d'ionisation secondaire 7 permet, comme on le verra plus loin en détail, de compenser, pour le traitement ultérieur des courants issus des amplificateurs 5, les courants parasites qui circulent dans chaque électrode de la chambre d'ionisation principale et qui proviennent des rayons X diffusés par l'objet, ou l'organe O. Les électrodes 11 de la chambre d'ionisation secondaire 7 sont des électrodes de collection des électrons e-, tandis que la plaque 10 est une plaque de collection des ions Xe+ provenant de l'ionisation du xénon contenu dans la chambre secondaire 7, par les rayons X diffusés par l'objet ou l'organe O. De préférence, les électrodes de la chambre d'ionisation secondaire, sont situées en regard des électrodes de la chambre d'ionisation principale et les hautes tensions positive et négative ont la même valeur absolue.Figure 3 shows schematically and in perspective, a detector according to the invention. This detector comprises a sealed chamber 6 containing at least one ionizable gas such as xenon for example; this chamber is subdivided into two ionization chambers: a main ionization chamber 3 and a secondary ionization chamber 7. The main ionization chamber 3 contains, like the detector of the type known in FIG. 1, a plate 1 carried at a positive high voltage + HT and a series of electrodes 2 brought to a potential close to 0 volts; as before, these electrodes are planar and are carried by an electrically insulating plate 4; the plate 1 and the electrodes 2 are located in a plane parallel to the plane of the X-ray beam from the object 0 (this beam being incompletely represented on the figure). The electrodes 2 converge in the direction of the source S. Each of the electrodes 2 of the main ionization chamber 3 is connected to an amplifier 5 which makes it possible to take, for processing, the current flowing in each of these electrodes. According to the invention, the secondary ionization chamber 7 located outside the X-ray beam, is. adjoining the main chamber to compensate for the diffusion current coming from the X-rays scattered by the organ O. Indeed, as will be seen below in detail, the electrodes 2 of the main ionization chamber 3, respectively provide a current which is the sum on the one hand, of a measurement current proportional to the quantity of ions obtained by the ionization of the gas opposite each electrode of the main ionization chamber, under the effect of the rays coming from the object, in directions corresponding to that of the incident rays 9, and of a diffusion current resulting from the ionization of the gas by the rays scattered 8 by the object, in other directions than that of the incident rays. The secondary ionization chamber 7 contains, like the main ionization chamber, a plate 10 parallel to the plane of the incident X-ray beam, which is brought to a negative high voltage -HT, as well as a series of electrodes 11 planes, parallel to the plane of the incident X-ray beam, located on another face of the insulating plate 4 which carries the electrodes 2 of the main ionization chamber 3. These electrodes 11 are worn, like the. electrodes 2 of the main ionization chamber, at a potential close to O. They are respectively connected by connections 12, to the corresponding electrodes of the main ionization chamber 3. The electrodes 11 of the secondary ionization chamber and the electrodes 2 of the main ionization chamber are preferably identical and located opposite one another. The secondary ionization chamber 7 makes it possible, as will be seen in detail below, to compensate, for the subsequent treatment of the currents originating from the amplifiers 5, the parasitic currents which circulate in each electrode of the main ionization chamber and which originate X-rays scattered by the object, or the organ O. The electrodes 11 of the secondary ionization chamber 7 are electrodes for collecting electrons e-, while plate 10 is a plate for collecting Xe + ions from of the xenon ionization contained in the secondary chamber 7, by the X-rays scattered by the object or the organ O. Preferably, the electrodes of the secondary ionization chamber are located opposite the electrodes of the chamber main ionization and positive and negative high voltages have the same absolute value.

La figure 4 représente schématiquement une vue latérale du détecteur de l'invention. Sur cette vue, on distingue la source ponctuelle S, l'objet ou l'organe O, l'un des rayons 9 émis par la source S et, en sortie de l'objet O, le rayon direct 13 issu de l'objet 0, dans la même direction que le rayon incident 9 ; on distingue aussi sur cette figure l'un des rayons diffusés 8, issu de l'objet 0, dans une direction différente de la direction du rayon incident 9. Sur la figure, on a représenté l'une des électrodes 2 de la chambre d'ionisation principale qui est reliée à un amplificateur 5 et qui est portée à un potentiel voisin de 0 et, l'une des électrodes 11 de la chambre d'ionisation secondaire 7, qui est située en regard de l'électrode 2 et qui est séparée de cette électrode par la plaque isolante 4. On a également représenté la connexion 12 entre les électrodes des chambres d'ionisation principale et secondaire. Enfin, on a représenté les plaques 1 et 10 des chambres d'ionisation principale et secondaire, portées respectivement à des potentiels positif et négatif +HT et -HT. Sur cette figure, on n'a pas représenté en détail la chambre étanche 6 qui contient le gaz ionisable ; les plaques isolantes 15, 14 supportent les plaques conductrices 1, 10 des chambrés d'ionisation principale, et secondaire. Lorsque le gaz ionisable est par exemple du xénon, les rayons X représentés en 13 et qui sont issus de. l'objet, dans la direction des rayons incidents 9, parviennent entre les électrodes 2 et la plaque 1 de la chambre d'ionisation principale ; il se produit alors une ionisation du xénon entre ces électrodes et cette plaque. Cette ionisation est représentée schématiquement sur la figure, par des ions Xe+ qui sont attirés par les électrodes 2, et par des électrons e- qui sont attirés par la plaque positive 1. Une ionisation se produit ainsi en regard de chacune des électrodes de la chambre d'ionisation principale grâce aux rayons X issus de l'objet, dans la direction des rayons incidents. Ces mouvements d'ions produisent respectivement dans chaque électrode, un courant I qui est la somme d'un courant IM résultant de l'ionisation du gaz en regard de chacune des électrodes, sous l'effet des rayons X issus de l'objet (rayons représentés en 13 sur la figure), dans une direction correspondant à celle des rayons incidents, et d'un courant ID dit de diffusion, qui résulte de l'ionisation du gaz, en regard de chacune des électrodes, à partir des rayons diffusés par l'objet (représenté en 8 sur la figure) ou par tous les obstacles matériels rencontrés par les rayons X incidents, dans des directions qui ne correspondent pas à celles des rayons X incidents. La chambre d'ionisation 7 permet de compenser ce "courant de diffusion", grâce à l'ionisation que produisent dans cette chambre, les rayons X diffusés 8 ; cette ionisation provoque la circulation, dans les électrodes 11 de la chambre secondaire, d'un courant 1D qui vient se retrancher, grâce à la connexion 12, au "courant de diffusion" parasite pris en compte par les électrodes de la chambre d'ionisation principale. L'étude a démontré en effet que le courant recueilli dans la chambre d'ionisation secondaire était représentatif du courant de diffusion recueilli dans la chambre d'ionisation principale. Ainsi, les amplificateurs 5 reliés à chacune des électrodes des chambres d'ionisation principale et secondaire, reçoivent un courant IM qui est effectivement le courant de mesure correspondant à l'ionisation du gaz, provoquée en regard de chacune des électrodes de la chambre d'ionisation principale par les rayons 13 issus de l'objet ou de l'organe dans les directions qui correspondent à celles des rayons incidents 9.FIG. 4 schematically represents a side view of the detector of the invention. In this view, there is a point source S, the object or the organ O, one of the rays 9 emitted by the source S and, at the output of the object O, the direct ray 13 coming from the object 0, in the same direction as the incident ray 9; one also distinguishes in this figure one of the scattered rays 8, coming from the object 0, in a direction different from the direction of the incident ray 9. In the figure, one shows one of the electrodes 2 of the chamber d main ionization which is connected to an amplifier 5 and which is brought to a potential close to 0 and, one of the electrodes 11 of the secondary ionization chamber 7, which is located opposite the electrode 2 and which is separated from this electrode by the insulating plate 4. The connection 12 between the electrodes of the ionisa chambers has also been shown. primary and secondary. Finally, there are shown the plates 1 and 10 of the main and secondary ionization chambers, brought respectively to positive and negative potentials + HT and -HT. In this figure, the sealed chamber 6 which contains the ionizable gas has not been shown in detail; the insulating plates 15, 14 support the conductive plates 1, 10 of the primary and secondary ionization chambers. When the ionizable gas is for example xenon, the X-rays shown in 13 and which are derived from. the object, in the direction of the incident rays 9, reach between the electrodes 2 and the plate 1 of the main ionization chamber; there then occurs an ionization of the xenon between these electrodes and this plate. This ionization is represented schematically in the figure, by Xe + ions which are attracted by the electrodes 2, and by e- electrons which are attracted by the positive plate 1. An ionization thus occurs opposite each of the electrodes of the chamber main ionization thanks to X-rays from the object, in the direction of the incident rays. These ion movements produce respectively in each electrode, a current I which is the sum of a current I M resulting from the ionization of the gas opposite each of the electrodes, under the effect of X-rays from the object. (rays represented at 13 in the figure), in a direction corresponding to that of the incident rays, and of a current I D called diffusion, which results from the ionization of the gas, opposite each of the electrodes, from the rays scattered by the object (represented at 8 in the figure) or by all the material obstacles encountered by the incident X-rays, in directions which do not correspond to those of the incident X-rays. The ionization chamber 7 makes it possible to compensate for this "diffusion current", thanks to to the ionization produced in this chamber, the scattered X-rays 8; this ionization causes the circulation, in the electrodes 11 of the secondary chamber, of a current 1 D which is cut off, thanks to the connection 12, from the parasitic "diffusion current" taken into account by the electrodes of the main ionization. The study demonstrated that the current collected in the secondary ionization chamber was representative of the diffusion current collected in the main ionization chamber. Thus, the amplifiers 5 connected to each of the electrodes of the main and secondary ionization chambers, receive a current I M which is effectively the measurement current corresponding to the ionization of the gas, caused opposite each of the electrodes of the chamber d main ionization by the rays 13 coming from the object or the organ in the directions which correspond to those of the incident rays 9.

Les plaques et électrodes des chambres d'ionisation principale et secondaire sont réalisées, de préférence, sous forme d'un dépôt de cuivre sur un support isolant.The plates and electrodes of the main and secondary ionization chambers are preferably produced in the form of a copper deposit on an insulating support.

A titre indicatif, le nombre des cellules de chaque chambre peut être supérieur à 500, pour un angle d'ouverture du faisceau de rayons X supérieur à 40° ; dans ce cas, le pas entre chacune des électrodes de chaque chambre est de 1 mm environ. De préférence, la plaque isolante 4 qui supporte les électrodes des chambres principale et secondaire est située à mi-distance entre ces plaques 1 et 10, resectivement portées au potentiel positif et négatif. La distance entre ces plaques 1 et 10 est d'environ 14 mm et le temps de collection des ions est voisin de 10 ms.As an indication, the number of cells in each chamber can be greater than 500, for an opening angle of the X-ray beam greater than 40 °; in this case, the pitch between each of the electrodes of each chamber is approximately 1 mm. Preferably, the insulating plate 4 which supports the electrodes of the main and secondary chambers is located midway between these plates 1 and 10, respectively brought to the positive and negative potential. The distance between these plates 1 and 10 is approximately 14 mm and the ion collection time is close to 10 ms.

Il est bien évident que dans le détecteur qui vient d'être décrit, les moyens utilisés auraient pu être remplacés par des moyens équivalents, sans sortir du cadre de l'invention.It is quite obvious that in the detector which has just been described, the means used could have been replaced by equivalent means, without departing from the scope of the invention.

Claims (8)

.1. Détecteur de rayons X, aptes à détecter par exemple des rayons ayant traversé un objet ou un . organe (O) et étant fournis par une source (S) émettant, en direction de l'objet ou de l'organe, un faisceau plan (F) de rayons X incidents, ce faisceau présentant une large ouverture angulaire .et une faible épaisseur, ce détecteur comprenant au moins une chambre principale (3) étanche contenant au moins un gaz ionisable par les rayons X et, dans cette chambre, une plaque (1) de collection des charges résultant de l'ionisation du gaz, cette plaque étant parallèle au plan du faisceau (F) de rayons incidents et étant portée à un premier potentiel (+HT), et une série d'électrodes planes (2) de collection des charges résultant de l'ionisation du gaz, ces électrodes étant portées à un second potentiel et étant dirigées vers la source (S), dans un plan parallèle au plan du faisceau (F) de rayons incidents, en regard de la plaque (1) de collection des charges, ces électrodes (2) définissant chacune une cellule élémentaire de détection et fournissant respectivement un courant (I) qui est la somme d'une part, d'un courant de mesure (IM) proportionnel à la quantité de charges obtenues par l'ionisation du gaz en regard de chaque électrode (2), sous l'effet des rayons (13) issus de l'objet, dans des directions correspondant à celles des rayons incidents (9) et, d'autre part, d'un courant de diffusion (ID) résultant de l'ionisation du gaz par des rayons (8) diffusés dans d'autres directions que celles des rayons incidents, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre d'ionisation secondaire (7), accolée à la chambre principale (3) pour compenser le courant de diffusion (ID). . 1. X-ray detector, capable of detecting for example rays having passed through an object or a. organ (O) and being supplied by a source (S) emitting, in the direction of the object or organ, a planar beam (F) of incident X-rays, this beam having a wide angular opening. and a small thickness , this detector comprising at least one sealed main chamber (3) containing at least one gas ionizable by X-rays and, in this chamber, a plate (1) for collecting the charges resulting from the ionization of the gas, this plate being parallel in the plane of the beam (F) of incident rays and being brought to a first potential (+ HT), and a series of planar electrodes (2) for collecting the charges resulting from the ionization of the gas, these electrodes being brought to a second potential and being directed towards the source (S), in a plane parallel to the plane of the beam (F) of incident rays, opposite the charge collection plate (1), these electrodes (2) each defining an elementary cell detection and respectively supplying a current (I) which is the s on the one hand, a measurement current (I M ) proportional to the quantity of charges obtained by the ionization of the gas opposite each electrode (2), under the effect of the rays (13) coming from the object, in directions corresponding to those of the incident rays (9) and, on the other hand, of a diffusion current (I D ) resulting from the ionization of the gas by rays (8) diffused in other directions as those of the incident rays, characterized in that it comprises a secondary ionization chamber (7), adjoining the main chamber (3) to compensate for the diffusion current (I D ). 2. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes (2) de collection des charges de la chambre d'ionisation principale (3)sont portées par l'une des faces d'une plaque (4) électriquement isolante, la chambre d'ionisation secondaire (7) contenant le même gaz ionisable que la chambre d'ionisation principale (3) et comportan.t une série d'électrodes (11) de collection des charges portées par l'autre face de la plaque électriquement isolante (4), ces électrodes (11) étant respectivement reliées aux électrodes (2) àè la chambre d'ionisation principale (3) et étant portées au même second potentiel voisin de zéro, la chambre d'ionisation secondaire (7) comportant en outre une plaque (10) de collection des charges parallèle à la plaque (4) électriquement isolante, située en regard des électrodes (11) de collection des électrons de cette chambre secondaire et portée à un troisième potentiel, de signe opposé au premier potentiel (-HT), l'ionisation du gaz dans cette chambre d'ionisation secondaire (7) étant produite par les rayons X diffusés par l'objet.2. Detector according to claim 1, characterized in that the electrodes (2) for collecting charges from the main ionization chamber (3) are carried by one of the faces of an electrically insulating plate (4), the secondary ionization chamber (7) containing the same ionizable gas as the main ionization chamber (3) and comprising a series of electrodes (11) for collecting the charges carried by the other face of the electrically insulating plate (4), these electrodes (11) being respectively connected to the electrodes (2) in the chamber main ionization (3) and being brought to the same second potential close to zero, the secondary ionization chamber (7) further comprising a charge collection plate (10) parallel to the electrically insulating plate (4), located opposite the electrodes (11) for collecting the electrons of this secondary chamber and brought to a third potential, of opposite sign to the first potential (-HT), the ionization of the gas in this secondary ionization chamber (7) being produced by the X-rays scattered by the object. 3. Détecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque (1) de collection des charges de la chambre principale (3) et la plaque (10) de collection des charges de la chambre secondaire (7) sont identiques, les électrodes (2) de collection des charges de la chambre principale étant respectivement identiques aux électrodes (11) de collection des charges de la chambre secondaire (7).3. Detector according to claim 2, characterized in that the plate (1) for collecting charges from the main chamber (3) and the plate (10) for collecting charges from the secondary chamber (7) are identical, the electrodes (2) for collecting charges from the main chamber being respectively identical to the electrodes (11) for collecting charges from the secondary chamber (7). 4. Détecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque électriquement isolante (4) supportant les séries d'électrodes (2, 11) des chambres principale (3) et secondaire (7), est située à mi-distance entre la plaque (1) de collection des charges de la chambre principale et la plaque (11) de collection des charges de la chambre secondaire.4. Detector according to claim 3, characterized in that the electrically insulating plate (4) supporting the series of electrodes (2, 11) of the main (3) and secondary (7) chambers, is located midway between the plate (1) for collecting charges from the main chamber and plate (11) for collecting charges from the secondary chamber. 5. Détecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les électrodes (2) de collection des charges de la chambre principale (3) sont respectivement situées en regard des électrodes (11) de collection des charges de la chambre secondaire (7).5. Detector according to claim 4, characterized in that the electrodes (2) for collecting charges in the main chamber (3) are respectively located opposite the electrodes (11) for collecting charges in the secondary chamber (7). 6. Détecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier potentiel (+HT) et le troisième potentiel (-HT) ont la même valeur absolue.6. Detector according to claim 4, characterized in that the first potential (+ HT) and the third potential (-HT) have the same absolute value. 7. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le gaz ionisable est du xénon.7. Detector according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the ionizable gas is xenon. 8. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les plaques (1, 10) et électrodes (2, 11) de collection des ions et des électrons des chambres principale (3) et secondaire (7) sont constituées par un dépôt de cuivre sur un support isolant.8. Detector according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the plates (1, 10) and electrodes (2, 11) for collecting ions and electrons from the main (3) and secondary (7) chambers consist of a deposit of copper on an insulating support.
EP82400629A 1981-04-15 1982-04-06 X rays detector Expired EP0063083B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8107568 1981-04-15
FR8107568A FR2504278B1 (en) 1981-04-15 1981-04-15 X-RAY DETECTOR

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0063083A1 true EP0063083A1 (en) 1982-10-20
EP0063083B1 EP0063083B1 (en) 1985-08-28

Family

ID=9257430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP82400629A Expired EP0063083B1 (en) 1981-04-15 1982-04-06 X rays detector

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4469947A (en)
EP (1) EP0063083B1 (en)
JP (1) JPS57179776A (en)
DE (1) DE3265745D1 (en)
FR (1) FR2504278B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2570908A1 (en) * 1984-09-24 1986-03-28 Commissariat Energie Atomique System for processing electrical signals from an X-ray detector
EP0334750A1 (en) * 1988-03-23 1989-09-27 Commissariat A L'energie Atomique Detection assembly for ionizing radiation tomography
DE3901837A1 (en) * 1989-01-23 1990-07-26 H J Dr Besch Image-generating radiation detector with pulse integration

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5072123A (en) * 1990-05-03 1991-12-10 Varian Associates, Inc. Method of measuring total ionization current in a segmented ionization chamber
SE513161C2 (en) * 1997-11-03 2000-07-17 Digiray Ab A method and apparatus for radiography with flat beam and a radiation detector
SE514472C2 (en) * 1999-04-14 2001-02-26 Xcounter Ab Radiation detector and apparatus for use in radiography
SE514475C2 (en) * 1999-04-14 2001-02-26 Xcounter Ab Radiation detector, a device for use in flat beam radiography and a method for detecting ionizing radiation
SE514460C2 (en) * 1999-04-14 2001-02-26 Xcounter Ab Method for detecting ionizing radiation, radiation detector and apparatus for use in flat beam radiograph
SE514443C2 (en) * 1999-04-14 2001-02-26 Xcounter Ab Radiation detector and a device for use in flat beam radiography
SE0000793L (en) * 2000-03-07 2001-09-08 Xcounter Ab Tomography device and method
EP2589025A2 (en) * 2010-07-01 2013-05-08 Thomson Licensing Method of estimating diffusion of light

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4047041A (en) * 1976-04-19 1977-09-06 General Electric Company X-ray detector array
GB1598962A (en) * 1978-03-21 1981-09-30 Siemens Ag Arrangement for detecting radiation

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3812362A (en) * 1973-07-02 1974-05-21 Honeywell Inc Smoke detector circuit
FR2249517B1 (en) * 1973-10-30 1976-10-01 Thomson Csf
US4031396A (en) * 1975-02-28 1977-06-21 General Electric Company X-ray detector
FR2314699A1 (en) * 1975-06-19 1977-01-14 Commissariat Energie Atomique ANALYSIS DEVICE FOR X-RAY TOMOGRAPHY BY TRANSMISSION
DE2642846A1 (en) * 1976-09-23 1978-03-30 Siemens Ag ROENTINE LAYER FOR THE PRODUCTION OF TRANSVERSAL LAYER IMAGES
DE2707409C2 (en) * 1977-02-21 1985-02-21 Hartwig Dipl.-Ing. 2409 Scharbeutz Beyersdorf Ionization fire detector
JPS54131881U (en) * 1978-03-06 1979-09-12
FR2469797A1 (en) * 1979-11-14 1981-05-22 Radiologie Cie Gle GAS IONIZATION DETECTOR AND TOMODENSITOMETER USING SUCH A DETECTOR

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4047041A (en) * 1976-04-19 1977-09-06 General Electric Company X-ray detector array
GB1598962A (en) * 1978-03-21 1981-09-30 Siemens Ag Arrangement for detecting radiation

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2570908A1 (en) * 1984-09-24 1986-03-28 Commissariat Energie Atomique System for processing electrical signals from an X-ray detector
EP0334750A1 (en) * 1988-03-23 1989-09-27 Commissariat A L'energie Atomique Detection assembly for ionizing radiation tomography
FR2629215A1 (en) * 1988-03-23 1989-09-29 Commissariat Energie Atomique DETECTION ASSEMBLY FOR TOMOGRAPHY WITH IONIZING RADIATION
US5018175A (en) * 1988-03-23 1991-05-21 Commissariat A L'energie Atomique Detection array for ionizing radiation tomography
DE3901837A1 (en) * 1989-01-23 1990-07-26 H J Dr Besch Image-generating radiation detector with pulse integration

Also Published As

Publication number Publication date
EP0063083B1 (en) 1985-08-28
FR2504278A1 (en) 1982-10-22
JPH0335634B2 (en) 1991-05-28
US4469947A (en) 1984-09-04
DE3265745D1 (en) 1985-10-03
FR2504278B1 (en) 1985-11-08
JPS57179776A (en) 1982-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0742954B1 (en) Ionising radiation detector having proportional microcounters
EP0678896B1 (en) Low dose ionizing X- or gamma-ray medical imaging device
EP0810631B1 (en) High resolution radiographic imaging device
US8063378B2 (en) High-energy detector
AU2001290484B2 (en) Apparatus for planar beam radiography and method of aligning an ionizing radiation detector with respect to a radiation source
EP0063083B1 (en) X rays detector
EP0064913B1 (en) X-rays multidetector
US5530249A (en) Electrode configuration and signal subtraction technique for single polarity charge carrier sensing in ionization detectors
FR2739941A1 (en) HIGH-RESOLUTION POSITION DETECTOR OF HIGH FLOWS OF IONIZING PARTICLES
EP0063082B1 (en) X rays detector
CA2184963C (en) Charged-particle detectors and mass spectrometers employing the same
EP0228933B1 (en) Neutral particles detection and situating device, and its use
EP0010474B1 (en) Radiation detector
AU2001296123B2 (en) Gaseous-based detector for ionizing radiation and method in manufacturing the same
US6818901B2 (en) Gaseous-based radiation detector
FR2705791A1 (en) X-ray detector for obtaining selective energy responses
EP0326479B1 (en) Detector for x-ray tomography
WO1998014981A1 (en) Sensor with ionising radiation gas with high counting rate for a radioactive tracer
FR2570908A1 (en) System for processing electrical signals from an X-ray detector
KR20220049559A (en) focal plane detector
Costa et al. Performance of Prototype of Optically Readout TPC with a 55Fe source
FR2602058A1 (en) Gas detector using a microstrip anode
FR2713348A1 (en) Low energy x=ray detector

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): DE GB NL

17P Request for examination filed

Effective date: 19830308

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Designated state(s): DE GB NL

REF Corresponds to:

Ref document number: 3265745

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19851003

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19990401

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19990429

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19990503

Year of fee payment: 18

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20000406

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20001101

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20000406

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20001101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20010201