Études de senseurs d'images radiologiques à photoconducteur
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Because of the evolution of medical imaging technics to digital systems, it is necessary to replace radiological film which has many drawbacks, by a detector quite as efficient and quickly giving a digitable signal. The purpose of this thesis is to find new X-ray digital imaging processes using photoconductor materials such as amorphous selenium. After reviewing the principle of direct radiology and functions to be served by the X-ray sensor (ie. Detection, memory, assignment, visualization), we explain specification. We especially show the constraints due to the object to be radiographed (condition of minimal exposure), and to the reading signal (electronic noise detection associated with a reading frequency). As a result of this study, a first photoconductor tor sensor could be designed. Its principle is based on photocarrier trapping at dielectric-photoconductor structure interface. The reading system needs the scanning of a laser beam upon the sensor surface. The dielectric-photoconductor structure enabled us to estimate the possibilities offered by the sensor and to build a complete x-ray imaging system. The originality of thermo-dielectric sensor, that was next studied, is to allow a thermal assignment reading. The chosen system consists in varying the ferroelectric polymer capacity whose dieletric permittivity is weak at room temperature. The thermo-dielectric material was studied by thermal or Joule effect stimulation. During our experiments, trapping was found in a sensor made of amorphous selenium between two electrodes. This new effect was performed and enabled us to expose a first interpretation. Eventually, the comparison of these new sensor concepts with radiological film shows the advantage of the proposed solution.
Abstract FR:
L'évolution des techniques d'imagerie médicales vers des systèmes numériques rend nécessaire le remplacement du film radiologique, présentant de nombreux inconvénients, par un détecteur aussi per formant et délivrant rapidement un signal numérisable. L'objet de cette thèse est une recherche de nouveaux procédés d'imagerie numérique en rayons X, utilisant des matériaux photoconducteurs comme le sélénium amorphe. La radiologie directe est basée sur le principe d'une ombre portée en rayons X. Les fonctions que doit remplir l'imageur X sont : détection, mémoire, adressage et visualisation. Les contraintes rencontrées sont d'une part imposées par l'objet à radiographier (critère d'exposition minimale), d'autre part par la lecture du signal (bruit électronique de détection associé à une fréquence de lecture). Cette étude permet de définir un premier imageur à photoconducteur. Son principe repose sur le piégeage des photoporteurs à l'interface d'une structure isolant photoconducteur. La lecture s'effectue par balayage de la surface du détecteur par un faisceau laser. La structure diélectrique photoconducteur a permis d'évaluer les possibilités d'un imageur et de réaliser le processus enregistrement/lecture d'images X. L'imageur thermodiélectrique, second dispositif étudié, est un imageur dont l'originalité réside dans une lecture à adressage thermique. La méthode choisie consiste à faire varier la capacité d'un poly mère ferroélectrique dont la permittivité diélectrique est faible à température ambiante. Le matériau thermodiélectrique a été étudié avec une excitation soit photothermique, soit par effet Joule. Expérimentalement, nous avons mis en évidence un phénomène de piégeage dans un senseur composée d'une couche de sélénium amorphe comprise entre deux électrodes. Ce nouvel effet a été évalué et nous en donnons une première interprétation. Enfin, la comparaison de ces nouveaux concepts d'imageurs au film radiographique montre l'intérêt de la démarche proposée.