Brevet FR2001577A1 — publié le 19690926

i 2C. oïl La présente invention concerne un équipement de mesure automatique par scintillation liquide particulièrement bien adaptée à la mesure et à la comparaison des fréquences de désintégration radio-actives et d'autres grandeurs pour 5 diverses applications. Un problème bien connu du comptage des scintillations liquides est dû à la variation d'un échantillon à l'autre du rendement de conversion des désintégrations d'un échantillon, généralement des rayons bêta» en impulsions lumineuses arrivant 10 sur des photo-multiplicateurs. Les divers phénomènes qui sont è l'origine de ces modifications du scintillateur sont désignés globalement comme *l'atténuationn de ce dernier. Pour le comptage des scintillations liquides d'un isotope particuliers on choisit une plage d'amplitude des impulsions produites par 15 1= détecteur, correspondant normalement au maximum du spectre caractéristique de l'isotope et l'on compte les impulsions comprises dans la plage d'amplitude choisie. L'affaiblissement dans l'échantillon a cependant pour effet de décaler le maximum du spectre par rapport à la "fenêtre" de comptage, outre la 20 réduction du nombre total d'impulsions dépassant sensiblement le niveau du bruit. On connaît un certain nombre de dispositifs de correction d'affaiblissement pour les mesures de haute précision à l'aide des équipements de comptage commerciaux par scintillation 25 liquide les indications de correction étant normalement déter~ minées et enregistrées automatiquement en correspondance avec le comptage principal pour chaque échantillon. Les mesures du type "à rapport de canaux" utilisent deux fenêtres (soit dans la même région du spectre que dans la mesure principales soit 50 dans une autre partie) dont les vitesses de comptage sont affectées en sens inverse par un décalage du gain et dont le rapport sert de correction d'affaiblissement en fonction de 69 02959 2 ortr* ■» e~rj courbes d'étalonnage empiriques corrélant le rendement de la mesure avec ce rapport. Les mesures à "référence externe" se font en exposant l'échantillon à une source de référence externe de rayonsgamma au cours d'une opération différente de 5 comptage et la valeur obtenue par l'exposition à la source gamma dans une fenêtre de comptage (ou le rapport des valeurs obtenues à l'aide .des deux fenêtres de comptage) est transformée par étalonnage empirique en indice de correction de rendement. Un décalage-du spectre par rapport à la fenêtre de comptage 10 peut également être dû à une variation de la haute tension des photo=multiplicateurs, à une variation du gain de l'amplificateur etc. Cependant, les équipements actuels sont suffisamment stables à ce point de vub pour que toute variation susceptible de pro= duire un décalage du spectre comparable à celui d'un affaiblis^ 15 sement important n'apparaisse que sur une période relativement longue comparée à la suite dBsmesureset au comptage externe de référence, de sorte que les variations de rendement dûes à la dérive du gain du système transducteur soient automatiquement rapportées au rendement de mesure. En conséquence, les variations 20 lentes de gain qui apparaissent généralement dans les équipements de mesure sont souvent négligées pour les mesures de rendement tant que les mesures des sources non affaiblies ne sont pas sensiblement affectées, et dans ce dernier cas on procède & un réglage et à-un ré~étalonnage de l'équipement. 25 Les variations lentes du gain peuvent en fait produire une erreur sensible dans les mesures dB rendement. Si les impulsions lumineuses de sortie d'un échantillon amorti étaient atténuées de manière uniforme par rapport à un échantillon non amorti et si le spectre produit par la source gamma externe était identi= 30 que au spectre en cours de mesure, le rendement de la mesure, quel que soit le procédé appliqué, ne serait pas affecté par les variations lentes du gain. Ceci n'-est cependant pas le cas. La modification du'spectre produite par 1'affaiblissement est. matériellement. différente de celle produite par une simple atté«= 35 nuation, à la fois" pour l'activité de la. source à mesurer et de la source externe de rayonsgamma. Dans ce cas, les mesures de correction d'affaiblissement, particulièrement si elles sont, faites avec une référence externe, ne peuvent être interprétées 69 02959 3 20G 1577 avec précision comme un facteur de correction de la mesure primaire que si les variations de rendement dûes à la dérive du gain du système transducteur sont exclues de la mesure. Les effets de variations réduites de gain sont particulièrement 5 marqués pour une correction draffaiblissement faite par réfê= rence externe. Dans la présente invention, le gain du système transducteur est automatiquement mesuré et normalisé à des intervalles fréquents (bien avant que les mesures sur des échantillons non 10 affaiblis soient sensiblement affectées) de manière à éliminer la source d'erreur dans la correction de rendement tout en supprimant la possibilité de dérive suffisamment importante pour nécessiter un réglage manuel. Divers systèmes de réglage automatique du gain ont été 15 jusqu'ici utilisés pour assurer une stabilisation continue des systèmes compteurs è scintillation afin d'éviter une dérive relativement rapide du gain au cours d'une mesure. Dans l'un de ces dispositifs, une comparaison continue est effectuée entre les vitesses de comptage de deux trains d'impulsions dont au 20 moins l'une est produite par une source standard* La source alimente les deux canaux qui ont des vitesses de comptage égales lorsque le gain est normal, le zéro de la vitesse différentielle en condition n ormale rendant relativement peu importante la constance de l'intensité de la source. Un tel système peut au 25 moins théoriquement, Stre utilisé dans le cadre général de la présente invention en mettant périodiquement en circuit le système de stabilisation. Cependant, les résultats obtenus par les systèmes connus qui sont suffisamment simples pour Stre utilisables dans un cadre pratique, ne sont généralement pas 30 utilisables pour les performances désirées. La raison de ceci réside principalement dans leur incapacité à discriminer de manière efficace entre las erreurs de gain et les variations statistiques de la fréquence de désintégration de la source radio-active généralement utilisée (et particulièrement dans 35 le cadra de l'invention) pour la détection des variations de gain» 69 02959 4 2001577 Il est bien connu d'effectuer des mesures de précision sur la vitesse moyenne de désintégration portant sur un grand nombre de comptages pour compenser cette erreur statistique. Si le gain est modifié immédiatement en réponse à chaque écart 5 du comptage par rapport à la valeur nulle, la stabilisation devient un inconvénient plus qu'un avantage. Pour éviter ce problème de nombreux systèmes antérieurs utilisent une mesure de vitesse dont les indications sont filtrées avec des constantes de temps relativement longues pour éviter les fluctuations du 10 gain avec les variations statistiques normales de l'apparition des impulsions de la source de référence. En particulier les dispositifs utilisant un moteur pour la correction du gain ne doivent effectuer de réglage de gain qu'à chaque fois que le comptage différentiel dépasse une valeur prédéterminée ou pour 15 réaliser un réglage suffisamment lent pour ne pas répondre aux variations statistiques. L'étude des systèmes antérieurs a montré que l'adoption d'un compromis entre la langue durée de rétablissement du gain à la valeur présente et le sacrifice de la précision élevée de ladite valeur mesurée lorsque l'on tente 20 d'adapter ces systèmes à une standardisation précise du gain intermittente au lieu d'être continue tout en conservant une construction suffisamment simple. Le système dB standardisation du gain de la présente invention utilise la comparaison des deux vitesses de comptage 25 mentionnées ci-dessus dans un comparateur de type nouveau détectant une inégalité importante entre les moyennes de comptage des deux canaux comparés un cours instant après le début du fonctionnement, mais permettant cependant d'avoir un temps de comptage suffisamment long 1 la valeur finale du gain 30 pour que l'absence de signal d'inégalité soit une indication suffisamment sûre de la précision du gain. Les signaux puisés sont comparés en enregistrant continuellement le total différentiel à tout moment d'un intervalle de comptage suffisamment long pour vérifier que le dernier réglage a été ef~ 35 fectué avec la précision voulue. Lorsque la valeur absolue du signal différentiel dépasse un maximum ou limite, un signal d'inégalité est émis et le gain est réglé de manière correspond 69 02959 5 i 5 / 7 dante poux ramener à zéro ledit signal différentiel et déclenchez-un nouveau cycle de comptage. Dans le présent comparateur le maximum ou la limite augmente avec le temps depuis le début du comptage mais è une vitesse qui est moins que proportionnelle 5 au temps. La limite du signal différentiel autorisé représente donc un pourcentage décroissant du nombre total d'impulsions comptées depuis le commencement de l'intervalle. Dans une forme particulièrement appropriée, la décroissance du pourcentage différentiel autorisé s'effectue par paliers discontinus défi-10 nissant des sous-intervulles distincts dont la longueur croît dans l'intervalle général de comptage et la décroissance est choisie pour obtenir une probabilité faible mais finie d'un dépassement parasite (c'est-à-dire lorsque le gain est exacte= ment réglé) de la limite de chaque sous-intervalle. Cependant 15 la décroissance du pourcentage différentiel acceptable peut être réglée d'une autre manière, par exemple, continuellement. Selon un autre aspect de l'invention, la valeur de chaque réglage de gain dépend du temps écoulé au moment où l'erreur de gain est signalée. Lb présent système utilise le fait que 20 lorsque la limite de la valeur absolue du comptage différentiel est dépassée au début de l'intervalle de mesure, l'erreur probable de gain est relativement élevée, alors que lorsque la limite n'est dépassée qu'à la fin de l'intervalle l'erreur pro« bable de gain est faible, bien que les limites soient fixées 25 pour produire des probabilités faibles généralement égales de signalisation accidentelle d'erreur pour chaque sous-intervalle de comptage lorsque le gain est réellement à la valeur voulue. Dans le présent système, les variations de gain introduites par le réajustement sont relativement importantes lorsque la limite 30 de déséquilibre est atteinte au début de l'intervalle de comDtaçp et relativement faibles lorsque cette limite est atteinte vers la fin du comptage. Les corrections basées sur les erreurs de gain probables détectées dans le temps rendent maximale la probabilité d'équilibre immédiat des canaux de comptage et réduisent au .35 maximum la probabilité de dépassement ou de correction insuffisante produisant respectivement un signal d'erreur en sens inverse ou un signal d'erreur dans le même sens au cours'dé la 69 02959 6 20l : 577 même phase (ou d'une phase précédente) du nouveau cycle de comptage. Une telle correction rapide assure avec une probabilité impartante un gain suffisamment proche de là valeur standard ou correcte pour permettre le comptage jusqu'à un stade plus avancé (et un réglage fin du gain) au moment de la remise à zéro et du début d'un nouvel intervalle de comptage ; si toute= fois la correction rapide n'amène pas le gain dans la plage étroite requise (avec une fiabilité élevée) pour produire un comptage différentiel inférieur aux limites fixées jusqu'à la fin de l'intervalle. La disposition générale décrite permet d'obtenir dans un temps relativement court une standardisation précise du gain avec une fiabilité élevée. Si le gain initial est exactement à la valeur voulue au début de l'opération de standardisation, le cycle de comptage tout entier ne donne normalement lieu (mais pas toujours) à aucun signal d'erreur et le stabilisateur peut être immédiatement mis hors circuit (ou le cycle relancé dans 1s cas d'un emploi semi-continu ou lorsque les valeurs statistiques exigent un second cycle complet de comptage). Lorsqu'une erreur est signalée avant la fin de l'intervalle de comptage, le gain est modifié de la valeur la plus probable en fonction de l'instant de détection, le comptage différentiel est remis à zéro et un nouveau- cycle de comptage est relancé. Si une erreur est è nouveau signalée, ceci se produit normalement (mais pas toujours) à un stade de comptage postérieur au précédent et entraîne une modification plus réduite du gain avant le lancement d'un nouveau cycle. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que tout l'intervalle soit parcouru sans indication d'erreur indiquant que la standardisation du gain est parfaite. En cas d'erreur initiale impartante (dans le cas d'un équipe^ ment utilisé pendant une longue période pour des mesures à faible précision ne nécessitant pas de standardisation du gain) ce dernier est rapidement détecté et amené dans la plage appro« ximativé par une série de modifications maximales rapidement effectuées, de sorte que le temps "supplémentaire impliqué par la correction d'une erreur importante est extrêmement faible. Il va de soi qu'à tout instant il y a une probabilité- faible BAD ORIGINAL 69 02959 7 2001577 mais finie d'une fausse détection d'erreur entraînant un réglage du gain inutile qui doit être corrigé par la suite. Cependant la fréquence d'un tel événement est suffisamment faible pour n'affecter que très peu le temps moyen de réajus-5 tement. Bien que la présente invention utilise de préférence toutes les caractéristiques nouvelles décrites ci-dessus, il va de soi que certaines de ses particularités générales peuvent avoir d'autres applications. Par exemple, le type nouveau de 10 comparateur d'erreur ou de zéro peut être adapté à la comparaison de taux de comptage d'événements radio-actifs quelconques ou d'autres événements .aléatoires similaires (ou à la comparaison d'une telle fréquence è un signal périodique de référence) impliquant des considérations analogues d'instant de détection et 15 de précision. Inversement, 1b gain de n'importe quel photo-mul-tiplicateur psut être standardisé manuellement avec une grande précision à une valeur prédéterminée en utilisant un comptage différentiel sur des fenêtres d'une pointe de scintillation de particules alpha avec réglage du gain et déclenchement d'un 20 nouvel intervalle & chaque fois que le comptage net dépasse une valeur prédéterminée augmentant au fur et à mesure que le comptage progresse, mais à une vitssse moins qus proportionnelle au temps, la valeur de réglage du gain étant réduite en fonction du temps écoulé depuis le début de 1Tintervalls. 25 D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée qui suit et des desins sur lesquels, La figure 1 est une coupe schématique d'une partie du mécanisme d'un compteur automatique à scintillation liquide 30 auquel est appliquée la présente invention. La figure 2 est une vue fragmentaire de l'appareil de la figure 1 mais dans laquelle est adaptée une configuration différente de source lumineuse standard. La figure 3 est une illustration schématique d'un principe 35 de fonctionnement de la présente invention. La figure 4 est un schéma synoptique du système électronique de l'appareil de comptage de la présente invention. 69 02959 B 20G 1577 La figure 5 est un diagramme de synchronisation des impulsions apparaissant dans le système de la figure 4. La figure 6 est un schéma synoptique d'une variante du système de la figure 4 fournissant une indication directe des 5 vitesses absolues de désintégration d'échantillons successifs è scintillation liquide. La figure 7 est une coupe selon la ligne 7-7 de la figure 2. Dans l'appareil illustré sur la figure 1 des fioles ou 10 bouteilles 10 contenant chacune un scintillateur liquide et uns substance radio-active bêta à compter (par exemple un tissu dissout d'organe humain ou animal portant des traceurs radios-actifs) sont montés sur un transporteur 12 qui amène succes~ sivement chaque échantillon sur un vérin élévateur 14 lorsque 15 ce dernier est en position hautB (non représentée). L'échantillon est ensuite abaissé par le vérin dans la chambre de comptage 16. Des photo-multiplicateurs 18 de part et d'autre de la chambre servent de transducteur captant les scintillations apparaissant dans les fioles. Un obturateur 20 évite la pénétration de la 20 lumière par le passage vertical ou ouverture 22 dans lequel se déplace le vérin élévateur 14. Des bagues élastiques 24 montées à la périphérie supérieure du vérin assurent l'étanchéité è la lumière de l'ouverture 22 lorsque l'obturateur est ouvert pour le changement des échantillons. 25 Un système de standardisation externe de l'affaiblissement est réalisé à l'aide d'une source de rayons gamma 26 fixée à l'extrémité interne d'une tige écran 28. Le vérin 14 comporte un passage horizontal 30 juste sous sa surface supérieure et dans lequel passe la tige 28 pour prendre une position de 30 standardisation dans laquelle elle pénètre dans le blindage principal, la source 26 étant alorsau centre sous la fiole contenant l'échantillon. La source gamma et le tige écran sont déplacées entre une position rétractée (en traits pleins sur la figure) et une position de standardisation (en pointillés) 35 par une mécanisme de crémaillère et de pignon 32. L'affaiblissement ou rendement de l'échantillon est mesuré en effectuant un comptage séparé à l'aide de la source externe de 69 02959 9 2C 577 standardisation, et en utilisant ce comptage pour les corrections de la mesure principale effectuées lorsque la source de standardisation est rétractée. Un dispositif séparé permet la standardisation du gain 5 du système transducteur selon la présente invention. Dans la forme simple de la figure 1, une fiole 34 (placée à l'intérieur de la chambre de comptage) qui constitue une source standard d'impulsions lumineuses et contient de préférence un émetteur alpha approprié dans un scintillateur, occupe une position 10 prédéterminée sur le transporteur 12. Les variations ou dérives de gain dues principalement aux photo-multiplicateurs 18 sont corrigées de temps à autre en interrompant le comptage des échantillons et en insérant la source standard 34 dans la chambre pour exposer les photo-multiplicateurs et établir un 15 spectre standard d'amplitude d'impulsions de sortie servant â la standardisation du gain comme on le verra ci-après. La fiole standard 34 est ensuite ramenée sur le transporteur 12 et le comptage du rendement des échantillons se poursuit. La période ou intervalle séparant Ibs opérations de standardisation 20 du gain sst déterminée en fonction de la stabilité inhérente du système et de la précision recherchés pour les mesures. Si l'on désire standardiser le gain plus d'une fois par cycle du transporteur, le dispositif peut être programmé de toute manière connue pour interrompre la progression normale du transporteur 25 et replacer la fiole 34 en position de comptage, ou encore en disposant une ou plusisurs fioles standard supplémentaires (telle que 34') dans la séquence normale des échantillons, en déclenchant les circuits de standardisation du gain (décrits ci-après) lorsque ces positions du transporteur sont atteintes. 30 La construction particulière de la source standard d'impulsions lumineusas et le mécanisme d'exposition des photo.-multiplicateurs sont connus en soi et ne font pas partie de la présente invention, le système de la figure 1 n'étant donné' qu'à titre d'exemple. La figure 2 représente cependant une 35 construction plus avantageuse dont les éléments portent les mêmes références, qu'à la figure 1. Un cristal scintillateur 35 dans lequel est incluse une source alpha produisant une pointe 69 02959 10 2Gui577 aiguë de spectres et disposée en permanence dans un passage 33 ménagé dans le vérin élévateur 14 è une distance importante de son sommet. Pour la standardisation du gain, la source standard expose les photo-multiplicateurs 18a et 18b dans une position intermédiaire du cycle de fonctionnement du vérin dans laquelle la fiole contenant l'échantillon à mesurer (ou venant d'être mesuré) est au-dessus de la chambre 16 juste sous l'obturateur, l'émission lumineuse de l'échantillon étant arrêtée avant les photo-multiplicateurs par un joint 24 disposé à la périphérie de la partie supérieure du vérin élévateur. Cette construction permet une fréquence de standardisation du gain aussi élevée qu'on le désire, par exemple tous les nètne échantillons. L'opération nécessite un simple arrêt du vérin, 1'actionnement du circuit de standardisation et la reprise de la séquence normale de fonctionnement lorsque la standardisation est effectuée. Les circuits électroniques du système de l'invention sont illustrés schématiquement i la figure 4. Les tubes photo-multiplicateurs 18a et 18b sont connectés de manière classique è une source commune de haute tension 36 et leurs sorties sont appliquées à des pré-amplificateurs 39a et 39b et additionnées au point 40. (un circuit à coïncidence bien connu des spécialistes est utilisé pour éliminer le bruit des multiplicateurs et n'est pas représenté sur les dessins) Pour simplifier la description, la figure illustre un interrupteur 42 connectant sélectivement la sortie d'addition d'impulsions 43 soit au circuit de mesure d'échantillon 44 soit à des circuits externes de standardisation 46 ou à un système de standardisation du gain 48. Comme représenté schématiquement, un appareil imprimeur 50 permet d'enregistrer les mesures d'échantillon et les mesures de standardisation externe. Il va de soi que de nombreux éléments des circuits de mesure d'échantillon 44 et des circuits de standardisation externe 46 sont identiques I ceux des appareils classiques, la commutation du signal d'entrée en 42 représentant schématiquement les modifications de réglage du discriminateur, etc, correspondant aux divers modes de fonctionnement des compteurs classiques à scintillation liquide. 69 02959 h 200 1577 On comprend de même que certaines parties du système de standardisation de gain 48 décrit ci-après, qui effectue les mêmes fonctions d'analyse des hauteurs d'impulsions que les circuits correspondant de mesure d'échantillons ou de mesure 5 de standardisation ne sont pas des composants séparés mais utilisent les mêmes circuits par une commutation et un choix des paramètres appropriés, lorsque l'équipement est en mode standardisation du gain. Le mode mesure échantillons est principalement destiné à la mesure primaire des échantillons 10 inconnus, le mode standardisation externe permet la mesure de l'affaiblissement ou du rendement d'échantillons en irradiant un échantillon par la source externe de rayons gamma et le mode standardisation du gain permet l'exposition des photo-multiplicateurs aux impulsions standard dB scintillation alpha. 15 L'étage d'entrée du système de standardisation du gain 48 est généralement semblable à l'étage correspondant des systèmes classiques. Il comprend un amplificateur 52 avec un atténuateur d'Bntrée appropriée 54, dont la sortie est couplée à un discriminateur haut 58, è un discriminatsur moyen 60 et à un discri-20 minateur bas 62. Les sorties des discriminateurs sont appliquées & des circuits logiques & coïncidence 64 dont une sortie 66 émet une impulsion en réponse à chaque impulsion d'entrée dont l'amplitude est comprise dans la "fsnêtre" supériBure (passant dans le diacriminataur moyen mais pas dans le discriminateur 25 haut) et une sortie 68 émettant une impulsion en réponse à chaque impulsion d'entrée comprise dans la fenêtre inférieure (passant dans le discriminateur bas mais pas dans le discriminateur moyen) . Les sorties correspondant aux deux fenêtrss sont appliquées séparément à un compteur réversible 70 qui 30 contient à chaque instant la valeur absolue de la différence entre le nombre total d'impulsions passant par les deux fenêtres et qui produit un signal représentatif du signe ds cette différence. Un tBl compteur ou registre comprend un compteur positif pourvu en outre d'une entrée de soustraction '35 et dont les connexions d'entrêB sont inversées lorsque la valeur différentielle devisnt négativs. La valeur snrsgistrêe dans le compteur 70 est è tout moment rsprésantée par l'état 69 02959 12 2001577 de ces différents étages, mais sur le schéma simplifié de la figure, la sortie représentative de la valeur instantanée est représentée par une ligne unique 72. Le signal de signe de la différence entre les comptages des deux fenêtres apparait sur 5 - une sortie 74. Avant d'entrer dans le détail de la construction et de l'équilibrage des circuits de la figure 4, il faut conserver è l'esprit le fait qu'ils ne représentent qu'une construction simplifiée du mode de réalisation préférée de l'invention 10 permettant de réajuster la haute tension 36 pour obtenir un gain standard du système photo-multiplicateur en un temps court pour n'importe quelle précision de réglage donnés La cornpré-hension de ces circuits est facilitée par la mise en évidence de la base statistique de leur fonction. 15 En condition de gain standard, les deux fenêtres 66 et 68 sont réglées de manière que leur vitesse de montage moyenne soit identique. Pour un réglage théorique correspondant au gain standard, le comptage différentiel fluctue statistiqusmsnt autour de zéro, la probabilité d'existence d'une valeur donnée 20 à un instant donné suivant la courbe de probabilité normale centrée sur zéro, l'écart moyen étant égal à la racine carrée du nombre total d'impulsions comptées dans les deux fenêtres depuis le début du comptage différentiel. A tout écart quadratique moyen donné correspond une probabilité finie 25 d'atteinte dans un temps de comptage donné, même lorsque le gain est exactement réglé. L'emploi d'un comptage différentiel pour indiquer la dérive du gain servant è une correction implique le choix du niveau instantané maximal admissible pour le comptage différentiel à une valeur telle que la 30 probabilité de fausse indication d'erreur de gain soit faible. Cette restriction représente la limite pratique de la précision que l'on peut obtenir par ce procédé général de détection et de correction des dérives de gain dans un temps donné. 35 Lorsque le gain n'est pas exactement à la valeur standard, les fluctuations autour de la valeur nulle mentionnée ci-dessus sont superposées è l'accumulation des 69 02959 13 0 ^ - « r; T impulsions dans un sens ou dans l'autre qui croît avec le temps, là encore cette croissance fluctue statistiquement autour d'une valeur moyenne. En conséquence l'écart du gain des conditions standard peut être détecté par l'apparition d'une valeur absolue 5 excessive du comptage différentiel, c ' est-=à-dire un écart suffisant à partir du zéro pour donner l'assurance qu'il n'est pas dû à une variation statistique temporaire de la moyenne autour de zéro. En choisissant une période de comptage suffi--samment longue il est possible de détecter les dérives de gain 10 avec une probabilité d'erreur suffisamment faible en détectant l'accumulation dans ce même temps d'une valeur absolue prédéterminée du comptage différentiel entre les deux canaux ou fenêtres. En principe il est ainsi possible dB modifier légèrement le gain en réponse à chaque dépassement d'un niveau unique prédéterminé, 15 le sens de l'ajustement étant fonction du signe du comptage différentiel et en répétant l'opération jusqu'à obtenir un gain pour lequel la limite ne soit pas atteinte au cours de la tota= litfi ùc l'intervalle long, un tel système simple nécessite cependant un temps exagérément long d'interruption de la 20 moyenne pendant lequel les échantillons ne peuvent pas être comptés. La présente invention permet la détection de la correction d'une dérive de gain avec la même précision élevée mais au prix d'une interruption beaucoup plus courte des opérations normales 25 de comptage. Le système de l'invention est essentiellement basé sur les caals de probabilité pour réaliser une standardisation précise Bt suffisamment sûre dans un temps minimal. La forme la plus simple du concept de l'invention appliquée à une modification du dispositif de la figure 4 est illustrée schématiquement par 30 les courbes de la figure 3 qui ne sont évidemment pas quantita= tives, mais indiquent simplement le sens général des variations. La courbe 37 de la figure 3 dont les ordonnées représentent la valeur absolue admissible du comptage différentiel et dont les abscisses représentent le comptage total, la valeur absolue de 35 l'écart du comptage différentiel (sans que l'erreur de gain nécessitant une correction ait été préalablement détectée) n'est pas constant mais croît au fur et à mesure que le comptage progresse à une vitesse moins que proportionnelle au comptage 69 02959 14 2001577 intégré des deux fenêtres (ou temps écoulé) de manière que la différence admissible diminue avec le temps en pourcentage du total intégré comme le représente la courbe 38. Si la valeur différentielle enregistrée dans le compteur è un instant donné dépasse la différence admissible, le gain est alors effectivement modifié dans le sens voulu et l'opération de comptage recommence avec le compteur à zéro. La limite peut être dépassée dans la partie initiale ou dans la partie finale du comptage. La diffé» rence de pourcentage admissible est relativement élevée au cours de la phase initiale du comptage pour éviter une probabilité excessive de détection erronée» Il n'est cependant pas souhaita-ble que la limite du pourcentage de différence admissible soit trop élevée pendant les phases initiales du comptage car ceci rendrait trop tardive la détection des erreurs importantes de gain entraînant un accroissement important de la durée totale nécessaire è l'obtention d'un gain correct par des réglages successifs. La limite admissible du comptage est ainsi fixée à tout instant à la valeur optimale par application de la théorie des probabilités de manière è obtenir le meilleur équilibre entre la sensibilité aux erreurs de gain et les fausses détections d'erreurs pour réaliser en moyenne le temps de correction le plus court possible. Pour obtenir une probabilité constante de fausse détection d'erreur à tout moment, la limite admissible, exprimée en valeur nette de comptage, doit être exactement proportionnelle à l'écart moyen et, ce dernier étant propor= tionnel à la racine carrée du comptage total des deux fenêtres, l'accroissement de la limite est sensiblement proportionnel à la racine carrée du temps. Cependant une constance parfaite de la valeur limite absolue du comptage différentiel, exprimée comme un multiple de l'écart moyen autour du zéro, n'est généralement pas l'idéal du fait que les signaux d'erreurs parasites apparaissant dans les phases initiales de l'intervalle de mesure sont pour peu dans le temps total de mesure. De plus, la proba-bil'ité d'un signal erroné à un instant donné, c'est-à-dire pour un comptage donné, n'est pas exactement calculable uniquement à partir de -l'écart moyen instantané car on ne! tient pas compte du 69 02959 15 2001577 fait que le comptage différentiel ne dépasse pas les limites affectées aux instants antérieurs. □n peut prendre par exemple comme limite pour la dernière partie de l'intervalle une valeur de 2,3 Pour cette valeur de la limite, un gain correct a une probabilité de 2,14 % de produire dans cette partie du comptage un signal parasite d'erreur, la probabilité d'acceptation du gain étant de 97,86 %. La probabilité d'acceptation d'un gain qui 10 est mal réglé est évidemment plus faible d'une quantité dépendant de la valeur de l'erreur de gain. La probabilité d'acceptation d'un gain dont la valeur est différente de la valeur standard diminue au fur et à mesure que le temps de comptage augmente. La longueur de l'intervalle de comptage est donc choisie pour 15 obtenir l'assurance statistique voulue que l'absence d'indication d'une erreur de gain indique que le gain est compris entre les limites particulières par rapport à la valeur standard. Le calcul exact des limites optimales à tout instant de l'intervalle n'est pas un calcul simple et varie considérablement 20 avec des paramètres tels que la plage d'erreur initiale normalement attendue. Il est à noter que si les limites sont fixées à tout moment à 2,3 6 f ia probabilité d'obtention d'un signal parasite d'erreur à un instant donné de l'intervalle pour lequel le gain est exactement correct, serait beaucoup plus élevée que 25 2,14 % en ne considérant que la fin du comptage. D'autre part, plus un faux signal est donné tôt au cours de l'intervalle, plus son effet sur la durée totale diminue. La théorie de ces calculs est complexe et n'a pas été complètement développée ci-dessus m«is il est évident qu'une réduction continue dans 1b 30 temps de la limitB en pourcentage du comptage total permet d'obtenir une probabilité d'acceptation d'un signal correct qui est à tout moment relativement élevé mais pas trop élevé pour permettre une détection suffisamment rapide des erreurs réelles de gain. En général, une limite représentant 3,0 6 35 environ pour un gain exactement standard n'a que peu d'effet sur la probabilité cumulative de faux signaux d'erreurs, mais permet cependant une détection des erreurs de gain plué rapide qu'avec une limite constante prédéterminée. 69 02959 16 2001577 Le dispositif décrit jusqu'ici peut servir à modifier le gain d'une quantité fixe à chaque fois que la limite est atteinte puis à remettre è zéro le comptage différentiel pour recommencer un nouveau cycle jusqu'à ce que le gain soit 5 ajusté de manière que la limite ne soit pas dépassée sur tout l'intervalle de comptage. L'incrément de gain (positif ou négatif) rendu ainsi uniforme est nécessairement plus faible que les erreurs de gain qui ont une probabilité élevée de générer des signaux d'erreurs à la fin de l'intervalle de 10 comptage» Dans le cas d'une erreur importante de gain, cette construction nécessite un nombre également important de réglages de gain après un comptage plus long dans chaque cas avant qu'un gain acceptable soit obtenu. L'invention met à profit les caractéristiques de probabilité d'un tel système pour réduire encore 15 le temps moyen de correction. On a vu que la forme de la courbe limite en fonction du temps permet une détection rapide de l'erreur de gain compatible avec une faible probabilité de fausse détection dans le cas où il n'y a pas d'erreur. L'erreur de gain la plus probable signalée par le dépassement des limites à un 20 instant donné après le début du comptage, est approximativement l'erreur de gain produisant le comptage différentiel moyen cumulé des limites au cours du temps écoulé. L'instant d'apparition du signal peut ainsi être interprété comme l'amplitude-probable de l'erreur de gain. En corrélant convenablement 25 l'amplitude de la correction de gain avec le temps écoulé avant l'atteinte du signal limite, il est passible d'obtenir une probabilité importante de corriger immédiatement le gain et en tout cas de réduire le nombre de corrections avant l'obtention d'une valeur acceptable du gain. 30 Les principes développés ci-dessus dans le cas d'une variation continue de la limite de comptage différentiel peuvent être appliqués de diverses manières dont certaines sont plus avantageuses. Au lieu de surveiller continuellement le comptage différentiel, il est possible de faire des compa~ 35 raisons intermittentes avec les limites. Lin tel mode de fonctionnement implique un sacrifice apparent de la vitesse moyenne de détection des erreurs de gain. Cependant, ce mode permet de réduire considérablement la probabilité cumulée 69 02959 17 or * i HT d'apparition de faux signaux d'erreurs par rapport â un système dans lequel la détection se fait par comparaisons continues avec les mêmes limites. Les limites de comparaisons par échantillonnage dans le temps è des intervalles choisis 5 de manière convenable peuvent être rendues plus étroites pour une même probabilité de faux signaux d'erreurs, ce qui permet d'accroître la sensibilité aux erreurs de gain à chaque instant de comparaison. Les comptages différentiels dus aux erreurs de gain étant essentiellement cumulatifs au lieu d'être oscillants? 10 les comparaisons par échantillonnage dans le temps réduisent la probabilité cumulative de détection de faux signaux dferreurs sans retarder sensiblement la détection des vrais signaux d'erreurs. Dans ce mode de fonctionnement les instants d'échantillonnage doivent être suffisamment espacés pour réduire sensiblement la 15 probabilité de détection des maxima de déviation importante autour d'une valeur nulle. Les intervalles de temps étant suf~ fisants pour que l'acceptation d'une valeur instantanée de comptage cornons étant entre les limites à un instant de comparaison donné n'affecte pas notablement la probabilité pour que 20 cette valeur dépasse les limites plus grandes affectées à l'instant de comparaison suivant, c'est-à-dire lorsque l'écart moyen à l'un des instants d'échantillonnage est petit comparé au comptage à additionner ou soustraire avant l'échantillonnage suivant, la complexité des calculs mentionnés précédemment 25 dans le cas d'un contrôle et d'une variation des limites continues peut être largement éliminée. Les caractéristiques de performance peuvent être obtenues avec une précision raisonnable par le calcul de la probabilité du dépassement des limites à chaque instant de comparaison pour diverses 30 conditions de gain sans tenir compte des comparaisons précédentes, c'est-à-dire uniquement à partir de la courbe normale de probabilité pour obtenir les écarts moyens correspondant à chaque condition. Les probabilités cumulatives peuvent ensuite être obtenues par une simple multiplication au lieu d'une inté-35 gration complexe. Une autre variante de l'invention combinant certains avantages de la comparaison continue et certains avantages de l'échantillonnage apporte des avantages supplémentaires 69 02959 2001577 par sa simplicité de construction à l'aide de circuits connus. 5on principe est basé sur une comparaison continue avec les limites du comptage différentiel qui sont modifiées par paliers. De préférence, chaque limite prédéterminée de la valeur absolue 5 du comptage est suffisamment plus grande que la limite précédente pour que la possibilité d'un faux signal d'erreur soit négligeable lorsque la moyenne des comptages est nulle prati-quement jusqu'au nouveau changement de limite (ou i la fin de l'intervalle pour la dernière limite). En ce qui concerne les 10 signaux d'erreurs parasites apparaissant lorsque le gain est corrects l'effet du présent système est similaire àcelui de la comparaison échantillonnée è la fin de chaque sous=>intervalle. Les erreurs de gain trop faibles pour être détectées dans un certains sous-intervalle (ou qui ne sont pas détectées à cause 15 d'une variation statistique improbable) peuvent néanmoins l'être bien avant la modification de la limite (ou la fin de l'intervalle), chaque sous-intervalle successif étant multiple de la sùmms des sous—intervalles précédents d'une valeur supérieure au rapport existant entre sa limite de comptage et la limite 20 immédiatement précédente, de aorte que les comptages d'erreurs de gain dont le cumul est généralement linéaire par rapport au temps» puissent déclencher le signal de limite bien avant la fin du sous-intervalle (cette économie de temps étant particulièrement importante sur la dernière partie de l'intervalle 25 de mesure). En se reportant i la figure 4, on voit que divers circuits et dispositifs peuvent être conçus pour comparer la valeur instantanée venant de la ligne 72 aux limites modifiées comme décrit ci-dessus et pour régler le gain de 30 manière correspondante. Le comptage différentiel en 72 peut, par exemple, être converti en une tension analogique comparée à la tension instantanée produite par un potentiomètre à fonction entraîné par un moteur et fournissant la tension limite, le même moteur pouvant à Ie apparition d'un signal d'erreur 35 ajouter uns tension â l'alimentation des photo-multiplicateurs avant de remettre â zéro et de relancer un nouveau cycle de comptage. Dans un autre exemple, le comptage différentiel numérique peut être comparé directement â un autre comptage diffé- bad original; 69 02959 19 2001577 rentiel numérique fourni par un système d'horloge déclenché de manière adéquate pour provoquer les variations de limite voulue et les variations du gain des multiplicateurs peuvent être déterminées par la valeur du comptage numérique diminué par 5 les impulsions d'horloge ainsi appliquées» Le système particulier de la figure 4 représente sous une forme extrêmement sim~ plifiée le fonctionnement de ces dispositifs relativement com-plaxes. Le comptage différentiel 72 est continuellement comparé en 10 76 à un niveau prédéterminé fourni par des circuits de validation 78. Un synchronisateur 80 sert, comme indiqué en 82, à commander les circuits de validation pour choisir une valeur prédéterminée de comptage parmi quatre valeurs successivement croissantes pour effectuer en 76 une comparaison lorsque l'intervalle de comptage 15 progresse. Dans l'exemple décrit les valeurs numériques 192 s 384, 1024 et 2048 sont utilisées comme valeurs pré-établies car leur notation binaire est simple ce qui facilite la comparaison» Le comparateur 76, lorsqu'il détecte une égalité entre le comptage différentiel 72 et l'une des valeurs du circuit 78, produit un 20 signal d'arrêt de comptage et de remise à zéro sur une ligne de sortie 88 et également une impulsion sur l'une de ces quatre sorties 84, 85, 86 ou 87 selon la valeur particulière rencontrée (ces connexions sont schématiquement indiquées par des lignes en pointillés montrant la correspondance â travers le comparateur 25 76). Ces lignes de sortie sont respectivement reliées aux entrées séparées des quatre étages d'un registre binaire en cascade 90 dont les bascules portent les références FF1 à FF4 sur la figure. L'application d'impulsions aux entrées 84, 85, 86 ou 87 provoque le changement d'état- de la bascule correspondante et cettB opé-30 ration est également produite (sauf dans le cas de la bascule 1 qui constitue l'étage d'entrée) par un "report" de l'étage précédent passant de l'état "1" à l'état "0". La sortie 74 du compteur-décompteur 70 fournissant le signe du comptage diffé-rentiel est appliquée aux entrées de mode "soustraction" des 35 quatre étages du registre. Des circuits internes bien connus permettent soit l'addition soit la soustraction d'un nombre correspondant à l'étage auquel est appliquée l'impulsion du nombre de quatre bits contenu dans le registre. 69 02959 20 2001577 Les étages du registre 90 sont lus par des lignes de sortie correspondantes 91 à 94 et servent è alimenter un convertisseur numérique/analogique 96 qui fait partie du bloc haute tension 36. Dans une forme de réalisation, 5 l'addition des gains produite par l'état "1" de chaque étage du registre 90 est proportionnelle i l'ordre de l'étage qui la commande. Par ce système, la modification de gain produite par le basculement de l'étage FF4 est huit fois plus grande que celle produite par le basculement de FF1 et la tension totale 10 fournie par la partie variable de l'alimentation à haute tension produit une variation de gain proportionnelle au nombre binaire contenu dans le registre 90. Le fonctionnement général de l'invention ressort clairement du diagramme de synchronisation de la figure 5. (Il est è noter 15 que l'échelle des temps n'est pas linéaire et que de plus les valeurs indiquées en minutes en haut du tableau ne sont pas des valeurs entières ni le temps écoulé depuis le début de l'opération indiquée sur la gauche, l'échelle des temps recommençant à chaque remise i zéro dûe à un dépassement de la limite). 20 Au début du fonctionnement le comptage différentiel 72 de la figure 4 est évidemment nul. Toutes Ibs valeurs de comptage des circuits 78 de la figure 4 sont alors validées. Le synchro-nisateur 00 inhibe le comptage 192 à 0j01 minute du début ds l'intervalle, le comptage 384 à 0,04 minute et le comptage 1024 25 à 0,20 minute. La valeur la plus grande, 2048, n'est pas inhibée et elle constitue la valeur pré-établie de comparaison pour la dernière partie de l'intervalle allant jusqu'à 1,00 minute. Au début de l'opération de standardisation, les étages 3U FF1 à FF4 du registre sont dans l'état qu'ils occupaient au cours de la standardisation précédente. Le signe du signal de la sortie 74 est inversé par l'apparition de la première impulsion car l'intervalle précédent l'avait laissé à l'état opposé « 35 Sur la figure 5 on peut voir un exemple de standardisation du gain avec les modifications des différents états. La partie supérieure de la figure illustre les variations dans le temps du nouveau comptage et de ses limites (il est à noter que ni 69 02959 21 O A -■ 1 C "7 "7 l l'échelle de temps horizontale, ni l'échelle de comptage verticale ne représentent des coordonnées réelles). La partie inférieure représente les opérations correspondant aux différentes parties du circuit. Dans l'exemple simple choisi, 5 immédiatement après le début de la correction de gain ou standardisation le comptage différentiel (affecté des fluctuations statistiques normales) commence à s'établir, les excès de comptage représentés comme positifs par rapport â la ligne zéro étant représentatifs d'un gain trop fort. Les comptages différentiels 10 positifs entraînent une soustraction de gain si et seulement si la valeur de comptage dépasse la limite admissible qui est 192 dans la première partie du cycle. Les bascules FF1 è FF4 sont représentées à l'état 1111, c'est-à-dire à l'état représentant l'extrémité basse de la plage de dérive interne du gain du 15 transducteur du fait de la température, etc, par rapport à la valeur de standardisation précédente. A l'instant- A, avant la fin de la première période de 0,u1 minute, le comptage différentiel atteint 192, le signal d'arrêt et de remise à zéro 80 est appliqué au compteur-décompteur 20 et au synchronisateur, alors qu'une impulsion est envoyée à la bascule 4 réduisant sensiblement le gain des multiplicateurs. Le gain étant ainsi ajusté, le comptage recommence i la fin du signal 88 dont la durée est dB préférence de l'ordre d'une seconde pour assurer l'équilibre du nouveau gain (cette durée a 25 été supprimée sur les desins pour plus de clarté). Le comptage différentiel se déplace dans le sens d'un excès de la fenêtre inférieure et. le signal 74 s'inverse immédiatement. Après 0,01 minute, la valeur 192 est inhibée et la limite admissible augmente jusqu'à une valeur absolue de 384. Cette limite est 30 atteinte par le comptage au point B de la figure 5. Outre l'impulsion d'arrêt et de remise à zéro 88, une impulsion est appliquée à la bascule 3 qui revient à l'état zéro et inverse l'état de la bascule 4 de sorte que le gain augmente de la moitié de la vaiur qui lui a été soustraite au point A. Le 35 comptage repart la limite 192 étant rétablie. Le signe du signal 74 subit des variations statistiques lorsque le comptage oscille autour de l'axe zéro mais devient stable pour indiquer la nécessité d'une variation négative du gain lorsque le comptage 69 02959 22 2001577 différentiel cumulatif auquel sont toujours superposées les fluctuations statistiques augmente graduellement indiquant un excès du canal supérieur- La valeur 192 est à nouveau inhibée à la fin du sous-intervalle initial de 0,01 minute et la valeur 384 5 est de mime inhibée après le sous-intervalle suivant de 0,3 minute c8est-à-dire au bout de 0,04 minute de sorte que la valeur différentielle absolue admissible devient 1024. Cette valeur est dépassée en grand C. L'inhibition des valeurs inférieures de comptage est i nouveau supprimée au moment de la remise à zéro du 10 comptage et du synchronisateur et une impulsion d'entrée est appliquée è la bascule FF2» Le signal 74 étant du signe de la soustraction, la bascule FF2 passe de l'état 1 à l'état 0 sans report à l'étage suivant et le gain est réduit de moitié par rapport i l'augmentation précédente, c'est-à-dire d'un quart par 15 rapport à la diminution initiale. Le comptage tout entier recommence en C d'une manière analogue à celle décrite précédemment. La réduction de la tension n'a pas été suffisante pour éliminer complètement l'accumulation d'un excès ds comptage sur ls csnal supérieur mais la croissance de la valeur différentielle est trop 20 faible pour atteindre les limites prédéterminées de l'un quelconque des quatre sous-intervalles de l'intervalle de comptage à la fin duquel la correction de gain voulus est réalisée. L'équipement peut alors relancer le comptage et les mesures de rendement des échantillons ordinaires jusqu'à l'interruption suivante pour la stan-25 dardisatian du gain après une période correspondante à la précision recherchée pour les mesures. Il est è noter que dans l'exemple illustré la durée totale de toutes les mesures et de toutes les remises à zéro successives n'allonge le temps nécessaire à la standardisation que de quelques 30 fractions de minute par rapport à la durée d'une minute pendant laquelle l'appareil a contrâlé que le gain était dans les limites requises. Il va de soi que si la limite est dépassée une ou plusieurs -fois vers la fin de la période de comptage, le temps total est plus long. La détection d?une erreur de gain dans cette 35 dernière partie du cycle de comptage (non illustré) est évidemment suivie de variations correctives minimes produites par l'application d'un signal i l'étage FF1. 69 02959 23 2uû157/ La discriminateur moyen 60 Bst centré au voisinage de la pointe du spectre d'impulsion alpha pour un gain standard. Les discriminateurs haut et bas ont de préférence des niveaux assez éloignés de cette pointe de manière à englober au total environ 5 80 % de toutes les impulsions (40 % pour chaque fenêtre) en n'éliminant que les impulsions d'amplitude extrêmement fortes ou extrêmement faibles. Ceci rend la précision du système essentiellement indépendante d'éventuelles dérives des niveaux de discriminations supérieures et inférieures, la stabilité du système de 10 standardisation du gain étant déterminée essentiellement par la stabilité du niveau du discriminateur moyen au voisinage de la pointe du spectre. Il est souhaitable pour ceci que l'appareil couvre au moins la moitié du spectre de la source alpha et de préférence plus des trois quart de ce spectre. 15 Pour une source produisant 400.000 impulsions par minute dans chaque fenêtre, l'écart moyen autour du zéro du comptage différentiel en condition normale (gain parfaitement réglé) est de 894 impulsions à la fin de l'intervalle complet d'une minute. La valeur limite finale de 2048 représente 2,3 Il est possible de déterminer dans le calcul l'erreur de gain probable représentée par le dépassement d'une limite donnée 69 02959 24 2001577 à la fin d'un sous-intervalle donné, c'est-à-dire l'erreur produisant le comptage différentiel moyen qui atteint la limite à cet instant, à partir de la forme connue du spectre de la source alpha standard et de la vitesse de comptage globale, puis 5 d'effectuer une correction égale du gain comme approximation grossière delà correction optimale. Cette correction est quelque peu inférieure à l'erreur de gain probable représentée par le dépassement de la limite à un instant inconnu de l'intervalle. Au lieu de procéder par calcul, le réglage approximatif du gain 10 peut être déterminé expérimentalement à partir de cycles de comptage répétés avec des gains connus et de concevoir en conséquence les circuits de correction de gain. Dans une forme de l'invention dans laquelle les paramètres de longueur d'intervalle, etc, sont les mêmes que donnés précédemment, le dépassement de 15 la limite au cours du dernier sous intervalle produit une variation de gain d'environ 0,025 % et un gain ne produisant aucun signal d'erreur est accepté avec approximativement 98 % de chance que l'erreur maximale soit de 0,05 % ou moins. Lorsque l'on désire des performances optimales, et non plus 20 simplement satisfaisantes, il faut déterminer expérimentalement la valeur optimale de correction du gain pour chaque sous-intervalle en mesurant le temps moyen nécessaire pour obtenir une valeur de gain acceptée par ]e système de correction avec diverses valeurs de réglage au voisinage de la valeur approximative choisie 25 comme décrit ci-dessus, l'appareil étant en condition réelle de fonctionnement, car la valeur optimale exacte des facteurs statistiques complexes échappe aux calculs et varie quelque pèu avec la distribution statistique de l'amplitude des erreurs de gain au début de chaque standardisation. Cette valeur est plus ou 30 moins arbitraire comparée aux autres paramètres qui sont choisis par des considérations statistiques telles que les limites exactes (ou durée) des premiers sous-intervalles. La durée exacte de l'opération de standardisation pour une certaine erreur initiale de gain ou course varie elle-même sur 35 une base statistique. Le temps total de correction d'une erreur importante de gain est en moyenne plus long que pour la correction d'une erreur mineure mais la différence est relativement faible. 69 02959 25 20 C1577 Il est à noter que pour les mesures nécessitant une standardisation à des tolérances moins rigides que la grande précision mentionnée ici, le dernier sous=intervalle et sa limite peuvent être supprimés (par exemple par un commutateur) ce qui permet 5 de réduire considérablement le temps de standardisation. Dans ce cas, l'erreur maximale du gain (avec la même probabilité élevée) est légèrement supérieure à 0S1 %). La construction illustrée et décrite ci-dessus fournit du point de vus statistique une comparaison continue du comptage 10 différentiel avec un multiple de l'écart quadratique moyen par rapport à une moyenne nulle, ledit multiple étant graduellement réduit dans chaque sous-intervalle jusqu'à une valeur minimale comprise entre 2,0 et 3,0 à la fin de chaque sous=intervalle puis brusquement accrue pour reprendre sa décroissance graduelle 15 au cours du sous-intervalle suivant» Pour simplifier le circuit il est souhaitable que les paliers d'augmentation des limites diffèrent d'un facteur d'au moins 1,5. Par opposition à l'emploi d'une limite numérique constante sur tout l'intervalle, les multiples minimum similaires de l'écart moyen atteint à la fin 20 de chaque sous^intervalle produisent des probabilités généralement égales de faux signaux d'erreur sur toutes les parties de l'intervalle global, lesdites parties étant ici des sous-intervalles distincts devenant successivement plus longs. La présente invention peut s'adapter à d'autres appli-25 cations que les compteurs à scintillation liquide pour la régulation de variables autres que le gain d'un détecteur et à des mesures effectuées à des fins autres que le contrSle. Le système de comparaison utilisé ici pour détecter la vitesse et l'inégalité des deux parties du spectre alpha de l'échantillon 30 est particulièrement avantageuse et peut servir à comparer deux sources radio-actives ou une source radio-active (ou une source similaire d'événements alléatoires) à une source de référence telle que des impulsions périodiques. Lorsqu'une telle application n'est pas suivie d'un réglage et d'une répétition des 3.5 mesures, il est important d'éviter les faux signaux et il est déconseillé d'utiliser des limites inférieures à 3,0 (S . D'autre part, des limites inférieures à IjOépeuvent être appliquées au premier stade d'une comparaison par échantillonnage et dans 69 02959 26 onoi577 certains cas donnent une réduction du temps moyen total à qualité égale pour des réglages successifs égaux d'une variable. On voit que le rôle du synchronisateur dans l'établissement de l'intervalle et des points de changement des limites peut être 5 rempli par un compteur qui fixe l'intervalle total et les sous-intervalles directement en nombre total d'impulsions comptées par les deux fenêtres-. Lorsque l'on ne dispose pas d'une vitesse moyenne connue avec une précision suffisante pour permettre de se fier à un synchronisateur, les intervalles et les sous-intervalles 10 doivent être fixés directement en cumul d'impulsions par exemple par un compteur séparé comptant à la fois les deux canaux, les limites prédéterminées du comptage différentiel étant modifiées pour des valeurs prédéterminées du total cumulé contenu dans le dompteur. Une telle construction est utile par exemple dans la 15 comparaison d'une source radio-active inconnue avec une source standard de comparaison d'intensité inconnue. L'emploi d'une source radio-active standard dont la période est longue permet l'emploi d'un synchronisateur et l'appareil de la présente invention peut alors être utilisé dans pratiquement toutes les 20 applications commerciales de comptage à scintillation liquide. La figure 6 illustre une modification du dispositif de mesure d'échantillon de la figure 4 pour fournir un résultat directement imprimé en désintégration par minute (DPM). Les comptages de mesure d'impulsion et les comptages de standardi-25 sation externe au lieu d'être imprimés sont appliqués en entrée d'un ordinateur dans la mémoire duquel sont enregistrées les données concernant l'étalonnage du rendement de l'échantillon standard. Le dispositif de standardisation du gain de la présente invention permet de convertir directement une mesure 30 externe de standardisation en un facteur multiplicatif de correction servant à calculer le nombre effectif de désintégrations par minute de l'échantillon avec une précision acceptable, les données d'étalonnage de standardisation externe étant enregistrées en permanence dans l'ordinateur permettent 35 d'éviter la nécessité d'un ré-étalonnage. Il va de soi que l'invention est susceptible de nombreuses modifications ou applications sans sortir de son cadre. 69 02959 27 200 ! 577 REVENDICATIONS 1Système compteur automatique à scintillation liquide comportant s a - une chambre contenant un transducteur à photo-5 multiplicateur produisant des impulsions électriques dont le spectre d'amplitude correspond aux intensités de scintillation, la correspondance se décalant par une lente dérive du gain du transducteur, b - un dispositif d'entrée et de sortie des échantillons 10 à mesurer contenusdans des récipients remplis d'un scintillateur liquide entraînant un amortissement variable avec la matière radio-active contenue, c - un dispositif die comptage des impulsions de sortie du transducteur sur au moins une plage d'amplitude choisie 15 correspondant à une partie du spectre d'énergie pour mesurer l'activité de chaque échantillon, et d - un dispositif permettant de réaliser un comptage de correction de rendement sur au moins une plage d'amplitude des impulsionscfe sortiB du transducteur produites par l'échan-20 tillon contenu dans la chambre et représentatives du rendement du comptage de mesure, chaque comptage de correction et la mesure correspondante étant réalisés suffisamment près dans le temps pour que le transducteur ait le même gain, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte s 25 b - une source standard de scintillation lumineuse, f - un dispositif permettant d'interrompre les mesures et les corrections des échantillons et d'insérer la source standard dans la chambre à des intervalles suffisamment courts pour que les dérives de gain n'affectent pas sensiblement le 30 rendement de comptage des échantillons sans affaiblissement, g - un dispositif permettant de détecter les dérives du spectre de sortis du transductsur produit par la sourcs standard, par rapport à un spectre standard, d'une valeur trop faible pour qu'elle affecte sensiblement le rendement de comptage des échan-35 tillons non affaiblis et, 69 02959 28 20°1577 h - un dispositif sensible à la détection de cette dérive pour modifier le gain du transducteur et recadrer le spectre par rapport au spectre standard puis pour reprendre les mesures et les corrections de rendement des différents échantil-5 Ions, de manière que les variations de rendement dues aux variations de gain soient sensiblement éliminées de l'indication de correction des échantillons affaiblis. 2.- Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que 10 le dispositif de détection des dérives du spectre comprend s a ■= un dispositif permettant de déclencher et d'enregistrer un comptage différentiel à partir de l'instant initial de mesure des deux parties du spectre de la source standard dont la vitesse moyenne d'émission est la même dans le spectre standard, 15 b - un dispositif de comparaison de la valeur enregistrée au moins une fois au cours d'une série de stades de comptage devenant plus longs et dont les valeurs limites augmentent en valeurs absolues avec le temps approximativement proportionnellement à l'écart quadratique moyen par rapport à un comptage différentiel 20 dont la moyenne est nulle, c - un dispositif de modification du gain du transducteur lorsqu'est détectée l'atteinte de la valeur limite dans un sens tendant à ramener le spectre à sa valeur standard puis à relancer un nouveau comptage différentiel et une comparaison comme décrit 25 précédemment et, un dispositif permettant de reprendre le comptage des échantillons lorsque ladite valeur lMte n'est pas atteinte pendant un intervalle prédéterminé de comptage. 3„- 5ystème selon la revendication 2 caractérisé en ce que 30 la valeur de chaque modification de gain décroît en fonction du stade du comptage auquel s'effectue la détection. 4. ~ Comparateur permettant de comparer des vitesses moyennes d'apparition de deux signaux constitués par des trains d'impulsions dont au moins l'un a une distribution statistiquement alléatoire, 35 ledit comparateur étant caractérisé en ce qu'il comprend °. a - un dispositif permettant de déclencher un intervalle prédéterminé de comptage et d'enregistrer continuellement la 69 02959 29 2?'M577 valeur différentielle du comptage à partir de son instant de déclenchement, b - un dispositif permettant de comparer la valeur enregistrée au moins è certains intervalles au cours du comptage, 5 les valeurs limites augmentant en valeurs absolues mais à une vitesse moins que proportionnelle au temps, c - un dispositif produisant une première indication de sortie signalant une inégalité des vitesses moyennes lorsque la valeur enregistrée atteint la valeur limite avec laquelle 10 s'effectue la comparaison et, d - un dispositif produisant une seconde indication de sortie signalant une égalité approximative des vitesses moyennes à la fin de l'intervalle de comptage sans qu'apparaisse la première indication de sortie. 15 5.- Comparateur selon la revendication 4 caractérisé en ce que les valeurs limites augmentent sensiblement proportionnellement à la racine carrée du temps écoulé depuis le début du comptage différentiel. 6.- Comparateur selon la revendication 5 comportant un 20 dispositif d'indication du signB de la valeur différentielle. 7.- Comparateur selon la revendication 6 caractérisé en ce que la première indication de sortie indique la partie de l'intervalle de comptage dans laquelle la limite a été atteinte, indiquant l'amplitude probable de l'inégalité. 25 S.- Appareil destandardisation d'un variable de commande d'un système de mesure de radio=activité ou similaire caractérisé par la combinaison du comparateur selon la revendication 7 et des dispositifs suivants § a = un dispositif produisant et appliquant au compara» 30 teur des trains d'impulsions dont les vitesses moyennes de répétition sont égales lorsque la variable â commander est à l'état normal, au moins l'un de cas trains d'impulsions ayant une distribution alléatoire par rapport au temps et au moins l'un de ces trains d'impulsions ayant une vitesse moyenne 35 proportionnelle à la variable i commander, b - et un dispositif sensible à ladite première indication de sortie pour ajuster la valeur de la variable dans un sens tendant à éliminer ladite valeur différentielle et une 69 02959 30 2001577 quantité fonction de la partie de l'intervalle dans laquelle la limite a été atteinte, et remettant à zéro le dispositif d'enregistrement pour recommencer un nouvel intervalle de comptage jusqu'à ce que la seconde indication de sortie soit produite. 9.~ Système de commande selon la revendication 8 caractérisé en ce que la valeur de l'ajustement correspondant. approximati= vement â l'erreur probable de la variable indiquée par la partie de l'intervalle sur laquelle a été atteinte la limite. 10.- Système de commande selon la revendication B caractérisé en ce que le dispositif d'ajustement de la variable comprend un compteur binaire d'impulsions à plusieurs étages dont chaque étage binaire est couplé à la variable pour produire, dans les états correspondants, des incréments de variables dont la valeur est approximativement double de celle de l'étage précédent, un dispositif sensible à la première indication de sortie pour transmettre une impulsion â l'un des étages du compteur binaire choisi en réponse i l'indication de la partie de l'intervalle de comptage dans laquelle a été atteinte ladite limite, l'étage de rang le plus haut étant commandé lorsque l'indication de sortie est reçue dans la première partie de l'intervalle et l'étage de rang le plus bas étant commandé lorsque l'indication est reçue dans la partie finale de l'intervalle, et un dispositif sensible au signe du comptage différentiel dépassant la limite pour conditionner sélectivement le compteur binaire pour une addition ou une soustraction de l'impulsion ainsi transmise. 11. - Système de commande selon la revendication 10 caractérisé en ce que les limites correspondant aux parties successives de l'intervalle ainsi que les longueurs de ces derniers, produisent des valeurs probables de l'inégalité des vitesses moyennes correspondant aux erreurs probables de la v ariable variant entre elles de facteurs successifs d'un demi. 12.=. Appareil utilisant le comparateur de la revendication 4 pour la standardisation de la réponse d'un système transducteur de radio-activité caractérisé en ce qu'il comprend % a ~ une source de désintégration radio-active détectable par le transducteur, ÇAD ORIGINAL 69 02959 31 *>091577 b - un dispositif comprenant ledit comparateur et détectant les écarts de la réponse du système transducteur è partir d'une réponse standard et, c = un dispositif sensible à chaque indication de 5 sortie signalant une inégalité pour modifier la réponse du transducteur dans un sens tendant à rétablir la sortie standard et remettant à zéro le dispositif d'enregistrement avant de relancer l'intervalle de comptage. 13. -Appareil selon la revendication 12 caractérisé en ce 10 que les valeurs limites avec lesquelles s'effectue la comparaison sont comprises entre 2,00" et 3,0 15 14.= Appareil selon la revendication 13 caractérisé en ce que la comparaison ne se fait qu'avec des limites sensiblement inférieures à environ 3,0 £3" que pendant une petite partie de chaque sous-intervalle» de manière que la sensibilité initiale .è une inégalité vraie soit obtenue sans accroissement impartant 20 de la probabilité cumulative d'une fausse indication d'inégalité. 15.- Appareil selon la revendication 14 caractérisé en ce que la comparaison se fait continuellement et en ce que les limites numériques sont modifiées de manière discontinue pour n'être inférieures è 3,0O~que pendant une courte durée avant 25 chaque modification. 16.- Appareil selon la revendication 15 caractérisé en ce que les variations discontinues des limites sont d'un facteur supérieur â 1,5. 17.- Système de commande selon la revendication 9 carac- 30 térisé en ce que le réglage correspond à l'erreur de 1 a variable qui produirait une vitesse de comptage différentielle moyenne atteignant la limite à la fin de la partie dudit intervalle.