Brevet FR2104982A1 — publié le 19720428

33T85 1 2104982 L'invention concerne l'acheminement d'échantillons vers et à partir de moyens d'irradiation et la protection desdits échantillons durant cet acheminement. Il est déjà connu d'enfermer les échantillons 5 à irradier dans des conteneurs qu'un circuit pneumatique fait circuler du laboratoire d'analyse aux moyens d'irradiation, et retour. Ces conteneurs connus résistent toutefois fort mal aux conditions de travail exigées : chocs multiples très brutaux, (leur vitesse de déplacement étant de l'ordre 10 de 10 jn/s) et très grand êchauffement du fait de leur exposition à des températures de l'ordre de 300 °C. Ces conteneurs connus, généralement à éléments vissés réalisés dans la masse par tournage, fraisage etc... (et donc d'un prix de revient relativement élevé), s'ouvrent ou se démontant; 15 souvent de façon indésirable ce qui crée des perturbations très gênantes dans les conditions d'exploitation des moyens d'irradiation, et dans le déroulement des opérations en provoquant des pertes de temps considérables. Par ailleurs, la constitution même de ces conteneurs £0 connus ne permet pas de récupérer les échantillons dans des délais très brefs devant être notamment respectés lorsqu'il s'agit d'échantillons à courte vie active. La présente invention, due aux travaux de Monsieur Charles ENGELMANN du Commissariat à l'Energie 25 Atomique et de Monsieur Marcel FORTIN de la Société de Recherche Industrielle et Gestion (SORIGE), a notamment pour but de pallier ces inconvénients. Elle a pour objet un procédé pour le conditionnement temporaire d'échantillons à irradier au moyen d'un 30 accélérateur linéaire, caractérisé en ce qu'on réalise des cartouches porte-échantillons à éléments assemblables par sertissage, qu'on place au moins un échantillon à irradier dans chaque cartouche en juxtaposant les éléments de celle-ci, qu'on sertit les éléments assemblables de chaque 35 cartouche, qu'on découpe, après irradiation de chaque 70 33185 2 2104982 cartouche, chaque partie sertie de celle-ci et qu'on en sépare ensuite les éléments pour extraire chaque échantillon irradié. Ce procédé est notamment applicable au condition-5 nement des échantillon en vue de leur irradiation par un faisceau de photons y de freinage produit en bombardant une cible de platine par les électrons d'un accélérateur linéaire* les cartouches porte-échantillons étant amenées au montage d'irradiation par un circuit pneumatique. 10 Le procédé suivant l'invention permet notamment de réduire considérablement les délais de récupération des échantillons, délais ramenés à environ 4 secondes, et d'opérejr cette récupération sans nécessiter d'usinage générateur de limaille et/ou de poussière métallique. 15 L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précédent, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une cartouche porte-échantillons à éléments assemblables par sertissage, un appareillage de sertissage et un appareillage de découpe, 20 appropriés respectivement pour le sertissage des éléments de la cartouche et leur séparation. Suivant une disposition avantageuse de l'invention, la cartouche du dispositif précédent comprend au moins unç coupelle à rebord annulaire plan, un disque sensiblement 25 de même diamètre que le rebord de la coupelle et coopérant, avec la coupelle pour former, en obturant la cavité de celle-ci, un logement pour échantillon à irradier, et un corps tubulaire cylindrique pourvu au voisinage de l'une au moins de ses extrémités d'un épaulement orthogonal à l'axe 30 longitudinal du corps, suivi d'une portée annulaire terminale, rabattable au sertissage parallèlement à 1'épaulement pour emprisonner entre elle et ledit épaulement la périphérie du disque et le rebord de la coupelle, ledit disque et la coupelle étant alignés coaxialement avec le corps. 35 Les éléments des cartouches du dispositif de l'invention peuvent être réalisés à l'avance et assemblés simplement au moment de leur utilisation. On peut prévoir 70 33185 3 2104932' toute une gamme d'éléments pour la réalisation de cartouches de dimensions différentes correspondant aux dimensions des échantillons â irradier. Toutefois, dans le cas où les cartouches sont amenées au montage d1 irradiation par un 5 circuit pneumatique, on se bornera avantageusement bien entendu à un seul modèle de cartouches de dimensions en rapport avec les conditions d'exploitation du circuit pneumatique. Par ailleurs, à partir des éléments précédents, 10 on peut réaliser plusieurs types de cartouches pouvant présenter 1, 2, 3 ou 4 logements pour recevoir les échantillons à Irradier. Dans le cas d'une cartouche à deux logements, qeux-ci peuvent Strë situés chacun à une extrémité de la cartouche ou groupés à l'une seulement de ses extrémités. 15 Pour qu'il n'y ait pas besoin de modifier, suivant le nombre (1 ou 2) des logements ménagés à une ou aux deux des extrémités de la cartouche, le réglage des appareillages de sertissage et de découpe, il est avantageux de prévoir une triple épaisseur de matière à chaque extrémité de la 20 cartouche, formée par un disque et deux rebords de coupelles, ou un rebord de coupelle et deux disques ou trois disques, les disques et les rebords de coupelle ayant sensiblement la même épaisseur. Suivant une autre disposition de l'invention, 25 l'appareillage de sertissage comprend: une matrice-étau pour le maintien de chaque cartouche pendant le sertissage et un ensemble à double effet pour le sertissage de ladite cartouche . Suivant une caractéristique de l'invention, 30 l'appareillage de découpe comprend: une matrice-ëtau pour le maintien de chaque cartouche pendant la découpe, un ensemble de découpe opérant parallèlement à l'axe longitudinal de la cartouche, concentriquement audit axe, et un ensemble d'éjection séparant les éléments de la cartouche 3{5 après découpe de celle-ci. Bien entendu, l'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des 70 33185 4 2104932 dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention. Des cartouches du dispositif suivant l'invention et le dispositif dans son ensemble sont représentés 5 sur les fig. 1 à 9 des dessins ci-joints dans lesquels: - la fig. 1 est une vue éclatée de face en coupe des éléments constitutifs d'une cartouche du dispositif suivant l'invention, - la fig. 2 est une vue de face, en coupe, des 10 éléments juxtaposés d'une cartouche, à un logement, - la fig, 3 est une vue de face, en coupe, des éléments juxtaposés d'une cartouche à deux logements tête-bêahe à une même extrémité de la cartouche, - les fig. 4 et 5 sont des vues de face en coupe 15 de l'appareillage de sertissage et d'une cartouche à deux phases différentes d'usinage, - les fig. 6 à 9 sont des vues de face çn coupq de l'appareillage de découpe et d'une cartouche irradiée, figurés à quatre phases différentes du découpage et de la 2Q séparation des éléments de la cartouche. Le procédé suivant l'invention, illustré par les dessins ci-joints de son dispositif de mise en oeuvre, consiste essentiellement à juxtaposer des éléments de cartouches, réalisés antérieurement, autour d'échantillons 25 à irradier, à sertir ces éléments puis à les séparer après irradiation pour récupérer les échantillons irradiés. Les éléments de cartouche du dispositif suivant l'invention et tels que représentés sur la fig. 1, comprennent, pour chacun des dimensionnements choisis eu égard 30 au volume des échantillons ou aux conditions de manutention vers et hors du lieu d'irradiation: - un corps- tubulaire cylindrique 1, - une coupelle 2, - un disque plan 3. 35 Ces éléments, sont assemblables de façons diverses en nombre et en situation pour former.des cartouches enferr mant et supportant les échantillons à irradier. 70 33185 5 2104982' La coupelle 2 présente une partie creuse 4 terminée par un rebord plan 5 présentant un diamètre sensiblement égal à celui du disque 3. Un échantillon à irradier 6 (fig. 3) trouve place dans le logement 7 formé entre la partie creuse 5 4 de la coupelle 2 et le disque 3 appliqué sur le rebord 5 de ladite coupelle 2. Chaque groupe coupelle 2 - disque 3 est supporté par le corps 1 à l'une des extrémités de celui-ci. Dans ce hut, chaque extrémité du corps 1 est pourvue d'un ëpaule-10 pient 8 orthogonal à l'axe longitudinal du corps et prolongé par une portée annulaire terminale 9 de diamètre permettant la venue des disques 3 et coupelles 2 dans les positions représentées sur les fig. 2 et 3. Sur les fig. 2 et 3, les éléments de chaque 15 type de cartouche sont représentés juxtaposés, les échantillons étant placés dans leurs logements. A la partie supérieure de la cartouche de la fig. 1, la coupelle 2 est séparée de 1'épaulement 8 du corps par deux disques 3. A la partie inférieure de la même car-20 touche l'extrémité inférieure du corps 1 de celle-ci est obturée par un empilage de trois disques 3. Il en est de même à la partie inférieure de la cartouche de la fig. 3 dont la partie supérieure porte deux coupelles séparées par un seul disque 3. Sur le principe illustré par ces deux 25 figures 2 et 3, l'utilisateur peut réaliser de 1 §. 4 logements sur chaque cartouche et disposer à sa volonté ces logements et leurs contenus à l'une ou aux deux extrémités de la cartouche. La fermeture de la cartouche (fig. 4 et 5) est 30 faite par sertissage sur une presse, hydraulique par exemple, équipée: sur le plateau, d'une matrice-étau 10, hydraulique par exemple, et sur le vérin d'un outil à double effet 11-12 destiné, 11, à rabattre (fig. 4) et, 12, S sertir (fig. 5), la portée annulaire 9 sur, suivant le type de cartouche, le 35 rebord 5 de la coupelle 2 (fig. 2-3, parties supérieures, et fig. 4 et 5) ou un disque 3 (fig. 2-3 parties inférieures), 70 33185 6 2104932 Le démontage de la cartouche (fig. 6 à 9) est fait par découpage sur une presse, par exemple hydraulique, équipée d'une matrice-étau 13 similaire à celle 10 utilisée pour le sertissage. Sur le vérin de la presse est monté 5 un outil 14 pour découper la partie sertie de la cartouche et intérieurement à cet outil un ëjecteur 15 commandant l'évacuation et la séparation des éléments de cartouche constituant un ou plusieurs logements. Pour récupérer les échantillons on procède 10 successivement: - à 11 introduction de la cartouche dans la matrice-étau 13 (fig. 6) , - à la fermeture de la matrice, - à la descente du vérin provoquant la découpe 15 de la partie sertie de la cartouche (fig. 7), - à la remontée du vérin avec l'échantillon prisonnier de l'outil de découpe 14 (fig. 8)/ - à l'expulsion des éléments du logement de l'échantillon, par l'éjecteur 15. 20 A titre d'exemple de mise en oeuvre de l'inven tion, les éléments de cartouches sont en aluminium AG3 pour le corps et en aluminium A5 pour les coupelles et les disques. L'invention n'est, bien entendu, pas limité^ 25 au mode de réalisation qui vient d'être décrit mais comprend les diverses modifications qui pourraient y être apportées. 70 33185 2104932' REVENDICATIONS 1°/ Procédé pour le conditionnement temporaire d'échantillons à irradier au moyen d'un accélérateur linéaire, caractérisé en ce qu'on réalise des cartouches 5 porte-échantillons à éléments assemblables par sertissage, qu'on place au moins un échantillon à irradier dans chaque cartouche en juxtaposant les éléments de celle-ci, qu'on sertit des éléments assemblables de chaque cartouche, qu'on découpe, après irradiation de chaque cartouche, chaque 10 partie sertie de celle-ci et qu'on en sépare ensuite les ëlé*-ments pour extraire chaque échantillon irradié. 2°/ Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une cartouche porte-échantillons à éléments assem-r 15 blables par sertissage, un appareillage de sertissage et lin appareillage de découpe, appropriés respectivement pour le sertissage des éléments de la cartouche et leur séparation. 3°/ Dispositif suivant la revendication 2, carac-20 térisé en ce que la cartouche comprend au moins une coupelle à rebord annulaire plan, un disque sensiblement de même diamètre que le rebord de la coupelle et coopérant avec la coupelle pour former, en obturant la cavité de celle-ci, un logement pour échantillon à irradier, et un corps tubulaire 25 cylindrique pourvu au voisinage de l'une au moins de ses extrémités d'un épaulement orthogonal à l'axe longitudinal du corps, suivi d'une portée annulaire terminale, rabattable au sertissage parallèlement à 1'épaulement pour emprisonner entre elle et ledit épaulement la périphérie du disque et 30 le rebord de la coupelle, ledit disque et la coupelle étant alignés coaxialement avec le corps. 4°/ Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la cartouche comprend, à une au moins de ses extrémités, deux coupelles situées de part et d'autre d'un 35 même disque et formant avec ce dernier deux logements pour échantillons à irradier. 70 33185 8 2104982 5°/ Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un second disque situé en regard de la face libre du premier. 6°/ Dispositif suivant l'une quelconque des 5 revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les éléments assemblables constituant la cartouche sont métalliques. 7°/ Dispositif suivant l'une quelconque des reven-r dications 2 à 6, caractérisé en ce que l'appareillage de sertissage comprend: une matrice-étau pour le maintien de 10 chaque cartouche pendant le sertissage et un ensemble à double effet pour le sertissage de ladite cartouche. 8°/ Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'appareillage de découpe comprend: une matriçe-étau pour le maintien de 15 chaque cartouche pendant la découpe, un ensemble de découpe opérant parallèlement à l'axe longitudinal de la cartouche, concentriquement audit axe, et un ensemble d'éjection séparant les éléments de la cartouche après découpe de celle-ci. 9°/ Dispositif suivant la revendication 8, 20 caractérisé en ce que les ensembles de découpe et d'éjection sont concentriques, la/les coupelles et le disque formant le logement pour l'échantillon étant, à la fin de la découpe, séparés du reste de la cartouche par l'ensemble de découpe, puis évacués hors dudit ensemble de découpe par 25 l'ensemble d'éjection, qui provoque également leur séparation mutuelle. 10°/ Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la cartouche comprend un empilage de trois disques métalliques à chaque 30 extrémité dépourvue de coupelle formant logement.