Я не уверен, но я думаю, что наблюдение может быть объяснено тем фактом, что dll, на которую вы ссылаетесь, создает экземпляр объекта COM (ActiveX), который определен как STA (однопотоковая квартира). Любая DLL-библиотека .Net, ссылающаяся на com-объект STA, будет загружать в память новое изображение для каждого потока, использующего эти COM-объекты.
По крайней мере, именно такое поведение нам и кажется.