Dans l'obscurité, une minuscule étincelle jaillit. Un rayon gamma, né à l'intérieur du corps d'un patient, frappe un cristal et y libère une gerbe de lumière. La mission du détecteur : comprendre où exactement cela s'est produit. Plus la réponse est précise, plus l'image sur l'écran du tomographe est nette.
Le nouveau détecteur évoque des alvéoles d'abeille, mais en trois dimensions, qui se rétrécissent vers le bas. Chaque cellule est un entonnoir : l'ouverture supérieure mesure 1,6 sur 1,6 millimètre, et la sortie inférieure 2 sur 2 millimètres. La lumière produite dans l'entonnoir se concentre dans le goulot étroit et atteint un capteur photosensible. Cette géométrie permet de mieux distinguer les éclairs voisins.
Pour tester le détecteur, les chercheurs ont monté un dispositif avec un fin faisceau de rayons gamma. Le faisceau a été déplacé sur le cristal avec une précision de quelques fractions de millimètre et sous différents angles, comme une aiguille qui pique les alvéoles. Les données collectées ont permis d'apprendre à l'ordinateur à interpréter les signaux. La précision de localisation de l'impact est de 1 millimètre, et l'énergie du rayon est mesurée avec une précision de 11,8 %.
Il s'agit encore d'un prototype de laboratoire, mais il montre la voie vers des images médicales plus nettes. La tomographie monophotonique — c'est le nom de la méthode — pourrait détecter les tumeurs et autres foyers de maladie plus tôt et plus précisément.
Les rayons gamma captés par le détecteur sont les mêmes photons que la lumière visible, mais avec une énergie des milliers de fois supérieure. Un seul de ces photons peut déclencher dans le cristal une véritable avalanche de centaines de particules de lumière.
Dans la série « Star Trek », le tricordeur médical détermine instantanément ce qui ne va pas chez un patient. Les détecteurs à cristaux en entonnoir constituent un petit pas vers un tel diagnostic.