Consequências do Cuidar do Idoso Dependente no Domicílio

La cam´era PAPA (Precision Analog Photon Address, du nom aussi de son inventeur C. Papaliolios), a ´et´e d´evelopp´ee `a l’Universit´e de Harvard au d´ebut des ann´ees 80 (Papaliolios & Mertz 1982) dans le but d’observer en tavelographie. Il existe actuellement environ 10 exemplaires de cette cam´era dans le monde. Il s’agit d’une cam´era `a comptage de photons d’une d´efinition de 256×256 pixels, qui peut n´eanmoins ˆetre augment´ee en th´eorie jusqu’`a 4 000×4 000. Lentille principale Lentilles secondaires Photomultiplicateurs Masque Electronique x(t) y(t) Coordonnees du photon Intensificateur 1ere generation , , , ` Intensificateur 2nde generation^{, ,} hƒ ,

Figure III.9. Sch´ema de la cam´era PAPA.

Le principe du fonctionnement de la cam´era PAPA est illustr´e par la figure III.9. L’image d’un photo´ev´enement sur le phosphore de sortie d’un ensemble intensificateur classique (intensificateur de premi`ere g´en´eration coupl´e `a un intensificateur de seconde g´en´eration) est dupliqu´ee en plusieurs endroits sur un masque (plaque de verre). Sur ce masque, sont grav´ees plusieurs grilles (Fig. III.10) qui vont servir `a la localisation du photon incident. Chacune des grilles est compos´ee de bandes opaques orient´ees horizontalement ou verticalement. Chaque groupe de photons, image du photo´ev´enement, peut ou non traverser leur grille correspondante. Si ce groupe traverse la grille, il est alors d´etect´e par un photomultiplicateur (PM). Pour une direction donn´ee, Les signaux ´emis par chaque PM (pr´esence ou non d’un photon) composent alors la coordonn´ee du photo´ev´enement. Celle-ci est un nombre binaire en code Gray. Rappelons que ce dernier est un code binaire dans lequel pour passer d’un nombre au suivant, on ne change que l’´etat d’un seul bit `a la fois. Voici les 8 premiers nombres en code Gray :

000 001 011 010 110 111 101 100

0 1 2 3 4 5 6 7

Ce code est tr`es employ´e en opto´electronique car il permet d’´eviter les sursauts de transition (glitchs) entre deux ´etats.

0 0 1

Photomultiplicateurs Grilles

: Coordonnee Gray du photon Position du photon

dans une direction (x ou y)

min max

,

Figure III.10. Syst`eme de codage de coordonn´ees par masques de Gray

La cam´era PAPA compte 2n+ 1 ensembles lentille + grille + PM. Un de ces ensembles, plac´e au centre, est d´epourvu de grille et permet de d´etecter la pr´esence d’un photon incident (strobe). Les 2n autres se r´epartissent en n´el´ements par direction. La r´esolution de la cam´era est alors de 2n

×2n pixels. Plusieurs dispositions d’´el´ements ont ´et´e essay´ees (Fig. III.11) avec 17, 19, ou 21 ´el´ements et des d´efinitions respectivement ´egales alors `a 256×256, 512×512, ou 1 024×1 024.

Les d´efauts de la PAPA (Lawson 1994) sont principalement li´es `a son syst`eme de localisa-tion de photons. Celui-ci peut donner des coordonn´ees de photons erron´ees. Les principales causes de ces erreurs sont :

a) Un mauvais positionnement d’une ou de plusieurs grilles (translation ou rotation dans le plan du masque).

b) Une d´efocalisation de l’image du photon incident sur les grilles. Ceci arrive d’autant plus facilement qu’il est tr`es difficile de trouver des lentilles secondaires de focales identiques avec une bonne pr´ecision. Or, les lentilles secondaires doivent se trouver dans le mˆeme plan.

c) Un mauvais r´eglage des seuils des discriminateurs. Le courant en sortie d’un PM est associ´e `a une valeur bool´eenne par un syst`eme ´electronique (amplificateur op´erationnel en montage comparateur). Si le seuil est mal r´egl´e, des coordonn´ees erron´ees de photons peuvent apparaˆıtre.

d) Un vignetage. L’intensit´e re¸cue par une lentille secondaire varie d’une lentille `a l’autre. Elle sera d’autant moins importante que la lentille se trouvera vers l’ext´erieur (ceci est surtout sensible dans la configuration (b) de la figure III.11). Par cons´equent, la

lumi`ere passant par une grille peut ˆetre trop faible pour que le bit associ´e soit mis `a un.

En faisant un flat-field, c’est-`a-dire un ´eclairage uniforme (mais photon par photon) de l’entr´ee de la cam´era, l’image obtenue permet de discerner les d´efauts existants. Ceux-ci se traduisent dans l’image de la fa¸con suivante :

- Dans le cas a) par des lignes lumineuses horizontales ou verticales. - Dans le cas b) par une granulation.

- Dans le cas c) par l’apparition de la forme d’une des grilles du masque. - Dans le cas d) par un ph´enom`ene analogue au pr´ec´edent.

Il faut ajouter `a cela les probl`emes li´es aux galettes de micro-canaux, notamment celui du temps de repeuplement. A un fort niveau d’´eclairage, un temps mort dans la GMC apparaˆıt. Un flat-field avec un fort niveau d’´eclairage donne alors un aspect de hh tissu ´ecossais iidans l’image obtenue (surbrillance des points dont les coordonn´ees Gray ont de nombreux bits `a 0).

(a) (b)

(c) (d)

Figure III.11. Diff´erentes dispositions des PM test´ees pour la cam´era PAPA. Papaliolios-Nisenson-Ebstein (a) ; Adaptive Optics Associate (b) ; Universit´e de Syd-ney (c) ; Koechlin-Gezari (d).

Malgr´e les d´efauts d´ecrits pr´ec´edemment, la cam´era PAPA poss`ede des qualit´es que n’ont pas ni la CP40 ni la Ranicon. Ces avantages sont les suivants :

a) Le syst`eme de localisation de photons de la PAPA permet d’obtenir des images sans distorsions g´eom´etriques, ce qui n’est pas le cas des cam´eras `a mosa¨ıque de CCD comme la CP40 (dont les distorsions sont dues aussi `a l’intensification).

b) L’intervalle de flux de photons dans lequel la PAPA peut travailler est bien plus important que pour les autres cam´eras. Elle peut travailler avec Φ allant de 50 ph/s `

a quelques 100 000 ph/s (flux maximal mesur´e par L. Koechlin en juin 1997).

c) Deux photons incidents au mˆeme point peuvent ˆetre discern´es si la dur´ee les s´eparant est de l’ordre de 1 µs au moins. Il y a donc moins de risques de hh trous ii dans l’acquisition des donn´ees qu’avec la CP40 et pas d’effet de r´emanence comme avec la Ranicon. L’utilisation d’un phosphore de sortie de type P-47, `a tr`es faible r´emanence (d´ecroissance de 100% `a 10% en moins d’une microseconde), y contribue. La bonne r´esolution temporelle de la PAPA la rend donc adapt´ee `a l’analyse temps-espace des donn´ees.