Brevet FR2104859A1 — publié le 19720421

La présente invention se rapporte à un dispositif pour charger et décharger des têtes d'irradiation ou de rayonnement à travers l'ouverture de passage pour le cône du rayonnement utile, ét ce dispositif est constitué par un support de 5 la source, pourvu d'une préparation radio-active, par un élément de transport ou de transfert pour le support de source et par une tige de chargement pour déplacer ledit support, du type offrant dans la plage de sa section transversale une protection contre le rayonnement. 10 Un tel dispositif est couramment utilisé à l'heure actuelle. La longueur du support de source, ayant généralement une forme cylindrique, correspond à peu près à son diamètre. Pour pouvoir être fixé dans la tête d'irradiation, le support de source est pourvu sur sa face frontale d'un filetage. Sur la fa-15 ce frontale opposée on prévoit, de part et d'autre de la préparation radio-active, deux trous "borgnes qui peuvent coBgir avec des tétons ou des doigts correspondants d'une tige de chargement. L'un des invonvénients de ces supports de source réside dans le fait qu'ils ne peuvent être insérés dans la tête d'irradiation 20 que suivant une direction verticale et être extraits de ces têtes dans cette même direction. A cet effet, l'élément de transfert ou de transport pour le support de source doit être glissé sous la tête d'irradiation. Au moyen d'une tige de chargement qui est à déplacer de bas en haut à travers l'élément de transfert et 25 qui doit être manipulée, à partir de la face inférieure de l'élément de transfert, par un opérateur couché sur le sol, ledit élément de transport peut être chargé ou être déchargé. Etant donné que l'on ne dispose pas sous l'élément de transfert d'une place suffisante pour toute la longueur de la tige de chargement, celle 30 ci doit, pendant l'opération d'engagement, être prolongée par le raccordement successif de pièces de prolongement, étant entendu qu'elle doit ensuite être raccourcie par des opérations inverses, lors de son extraction. L'opération de chargement et de déchargement est non seulement fatiguante et compliquée, mais égale 35 ment dangereuse; le support de source peut en effet rester accroché dans le canal de chargement, lors du déchargement de la tête d'irradiation, en raison par exemple d'un décalage latéral, même faible de l'élément de transfert. Il peut se détacher, de façon incontrôlable, de la tige de chargement. Pendant l'accrochage, 40 le rayonnement direct passe dans toutes les directions à travers 71 29907 2 2104359 la surface de séparation entre la tête d'irradiation et l'élément de transfert ou de transport. Jusqu'au nouvel accouplement de la tige de chargement et la suppression de cette panne,ceci constitue un danger important pour toutes les personnes qui se trou-5 vent dans la pièce, ne serait-ce qu'en raison du rayonnement de dispersion sur les parois avoisinantes. Si l'accrochage n'est pas décelé et que l'élément de transport ou de transfert est écarté, le support de source avec la préparation radio-active peut tomber librement dans la pièce ce qui peut avoir les conséquences 10 les plus dangereuses pour les personnes qui se trouvent dans la pièce, la réinsertion du support de source ne serait absolument pas possihle avec les simples moyens dont peut disposer un hôpital. L'invention a pour objet de remédier à ces inconvé-15 nients. : Elle concerne un dispositif du genre sus-mentionné qui, suivant l'invention est caractérisé par le fait que le support de source est susceptible d'être bloqué dans la tête d'irradiation de manière à ne pas pouvoir se décaler par rapport à elle, et 20 d'être accouplé par sa face.frontale avec la tige de chargement, dans la direction du déplacement de celle-ci et qu'il porte au centre de la surface d'accouplement la préparation radio-active. On évite ainsi, et de façon certaine, un accrochage non décelable du support de la source dans le canal de chargement. Cette réa-25 lisation permet par ailleurs de charger et de décharger une tête d'irradiation du genre sus-mentionné, à partir d'un côté. « Ceci constitue, par ailleurs, la condition préalable permettant de travailler avec une tige de chargement qui ne serait pas subdivisée. 30 Suivant une réalisation avantageuse, le support de la source et au moins la partie de la tige de chargement qui est voisine de ce support et qui constitue ce que l'on désigne par le verrou de protection, sont formés par des cylindres massifs ayant un diamètre adapté au canal de chargement, et ont chacun 35 une longueur suffisante pour offrir une protection complète contre le rayonnement, dans le sens axial. En raison de l'absence d'une fente s'ouvrant en direction de la préparation radio-active, on évite le rayonnement de fuite qui habituellement apparaît le long du guidage de la 40 tige de chargement prévue dans l'organe d'obturation du canal 71 29907 3 2104859 de chargement qui est ménagé dans l'élément de transfert ou de transport. De ce fait, il est possible de poser des exigences moins sévères pour la réalisation des éléments ou organes d'obturation du canal de chargement de l'élément de transfert qui doi-5 vent habituellement pouvoir s'opposer au passage du rayonnement. Suivant une autre forme d'exécution avantageuse de l'invention, on peut prévoir à la périphérie du support de la source, en vue de le bloquer contre toute rotation et tout glissement dans la tête d'irradiation, un trou borgne dans lequel 10 on peut insérer une tige de blocage perpendiculaire à la direction de chargement dans la tête d'irradiation et montée à cou-lissement dans l'axe de rotation du tiroir d'obturation cylindrique, le support de la source étant susceptible d'être accouplé à la tige de chargement tant dans la direction de rotation que 15 dans la direction du coulissement. Il est ainsi possible d'être informé, de manière très simple, et par la profondeur de pénétration de la tige de blocage, sur le blocage correct du support de la source dans la tête d'irradiation. Le blocage correct du support de la source garantit 20 en même temps une position exacte et reproductible du support de la source dans le tiroir d'obturation cylindrique de la tête d'irradiation. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé une forme d'exécution de l'objet de 25 l'invention. La Figure 1 représente en vue partielle éclatée, le support de la source et la tige de chargement. La Figure 2 représente une élévation latérale, avec arrachement partiel de la tête d'irradiation d'un dispositif 30 d'irradiation et l'élément de transfert pour le support de la source, au début de la phase de chargement. La Figure 3 représente, avec arrachement partiel, une vue du dessus de la tête d'irradiation d'un dispositif d'irradiation et le dispositif de transfert pour le support de la 35 source,' après accomplissement de la phase de chargement. La Figure 1 fait apparaître des particularités du support de la source 1 et de la ti^e de chargement 2. La tige de chargement 2 est constituée par un poussoir de chargement 3 et par un verrou dit de protection 4, vissé à ce dernier. Le verrou de 40 protection 4 et le support de source 1 sont formés par des corps 71 29907 2104859 cylindriques massifs et peuvent être accouplés, par leurs faces frontales, au moyen d'une liaison à baïonnette 5. La préparation radio-active 6 est contenue dans un récipient 7 fixé en position centrale sur la face frontale du support de la source 1 qui por-5 t,e la fermeture à baïonnette 5. Les longueurs du support de la source et du verrou de protection sont choisis de telle manière que la dose de radiations, en direction axiale,se trouve être abaissée à des valeurs qui soient compatibles avec une protection contre l'irradiation. L'extrémité du support de la source 1 qui 10 est opposée à celle dans laquelle est prévue la préparation radio-active 6, est munie d'un perçage borgne 9 qui est perpendiculaire à l'axe 8 du cylindre. Afin de mieux montrèr la liaison à transmission de force dans la direction de rotation et de cou-lissement entre le poussoir de chargement 3 et le verrou de protec-15 tion 4, ledit pousBolr 3 a été représenté, dans la Figure 1,/ dans sa position dégagée par rapport au verrou de protection. Sur la face frontale du verrou de protection 4 qui est opposée à celle qui comporte la fermeture à baïonnette 5, on a prévu, pour la fixation du poussoir de chargement 3, un trou fileté 10 ainsi qu'un 20 perçage borgne excentré 11. Le poussoir de chargement 3 est formé par une pièce de vissage 13 pourvue d'un filetage 12 et par une enveloppe cylindrique extérieure 14 susceptible de tourner par rapport à la pièce de vissage 13, ladite enveloppe portant un téton 15 susceptible de s'adapter dans le perçage borgne excen-25 tré 11 du verrou de protection 4. A l'aide des figures 2 et 3 on va expliciter le fonctionnement du dispositif lors du chargement et du déchargement d'une tête d'irradiation 16 d'une installation d'irradiation . Ces figures montrent une tête d'irradiation 16 qui est 30 suspendue au moyen de deux bras-supports 17 et 18 de façon à pouvoir basculer autour d'un axe 19. Pendant l'opération de chargement, le diaphragme qui limite normalement le canal de sortie 20 pour le cône du rayonnement utile, est remplacé par le cylindre de guidage 21. A l'intérieur de la tête d'irradiation 16 est 35 tourillonné autour de son axe de symétrie 23 qui est perpendiculaire au cône du rayonnement utile, un tiroir cylindrique d'obturation 22. Le tiroir cylindrique d'obturation 22 comporte une saignée 24 constituant le logement pour le support de source 1. Dans l'axe de symétrie 23 du tiroir cylindrique d'obturation 22 40 on a ménagé, depuis la paroi extérieure de la tête d'irradiation 71 29907 s 2104859 16 jusque dans le logement 24 pour le support de la source 1, un perçage 25 destiné à recevoir une tige de verrouillage 26. Sur la face extérieure de la tête d'irradiation 16 est préyu un dispositif d'accrochage 27 pour la tige de verrouillage 26. La tête 5 d'irradiation 16 comporte du côté où se situe le canal de sortie du faisceau de rayonnement utile, un appendice de centrage cylindrique 28 de faible longueur. A cet appendice de centrage 28 de la tête d'irradiation 16 est fixé, pendant l'opération de chargement, un élément de transport ou de transfert 29 pour le support 10 de source 1, avec interposition d'une bague intercalaire 30. L'élément de transport 29 est traversé par un canal de chargement central 31. Dans ce canal de chargement peuvent coulisser le verrou de protection 4 et éventuaLlement le support de source 1 qui est accouplé comme indiqué ci-dessus au verrou de protection 4. 15 Dans la Figure 2, le support de source 1, le verrou de protection 4 et le poussoir de chargement 3 sont représentés dans leur position d'accouplement respective. Pour charger ou décharger la tête d'irradiation, on remplace le diaphragme par le cylindre de guidage 21 quj a les mêmes 20 dimensions que le diaphragme. On fixe ensuite à l'élément de transfert 29 pour le support de la source 1, la bague intercalaire 30 par l'intermédiaire de laquelle l'élément de transfert 29 est vissé à la tête d'irradiation 16. On tourne ensuite le tiroir d'obturation ou de verrouillage 22 de la tête d'irradiation 25 16 dans sa position d'irradiation.Dans cette position, son logement 24 pour le support de source 1 est aligné avec le perçage ménagé dans le cylindre de guidage 21, et en raison de 1'accouplement par l'intermédiaire de la bague intercalaire 30, également avec le canal de chargement 31 de l'élément de transfert ou de 30 transport 29. Le support de source 1 peut alors être inséré, au moyen dupousscdr de chargement 3, par le canal de chargement 31 de l'élément de transfert 29 et par le canal de sortie 20 de la tête d'irradiation 16, dans le logement 24 du tiroir 22. En engageant la tige de blocage 26 dans le trou borgne 9 du support de 35 source 1, celui-ci est bloqué dans le tiroir 22 contre tout glissement ainsi que contre toute rotation. A l'aide du poussoir de chargement 3 on peut maintenant défaire l'accouplement à baïonnette 5 entre le verrou de protection 4 et le support de source 1. En faisant tourner le tiroir d'obturation 20 d'un angle de 180°, le 40 support de source est amené dans la position d'attente représen ?1 29907 6 2104859 tée dans la Figure 3 dans laquelle se trouve assurée une protection contre' le rayonnement. A^rès le retrait du verrou de protection 4 dans l'élément de transfert 29, celui-ci peut être dégagé sans danger de la tête d'irradiation et on peut à nouveau rempla-5 cer le cylindre de guidage 21 contre un diaphragme. En raisoh de la disposition axiale du perçage 25, la tige de "blocage 26 ne gêne pas la rotation du tiroir d'obturation 22 de sa position d'attente à sa position d'irradiation, et inversement. Etant donné que le perçage 25 qui est rempli par la tige de 10 blocage 26, n'est pas dirigé en direction de la préparation radioactive 6,il ne peut pas être traversé par un rayonnement de fuite directe, en sorte que l'on peut se passer de prévoir des mesures de protection particulières contre les radiations. La position jusqu'à laquelle la tige de blocage 26 peut être enfoncée dans la tê-15 te d'irradiation 16 permet de reconnaître si le support de ;source 1 est placé et bloqué correctement dans le tiroir cylindrique 22. Pendant toute l'opération de chargement ou de déchargement, le support de la source 1 est sans cesse fixé fermement soit au poussoir de chargement 3, ou au tiroir d'obturation 22,ou 20 aux deux, tout en étant correctement guidé. Le support de source 1 se trouve donc sous contrôle permanent. En raison de la liaison par transmission de force du support de source 1 avec le verrou de protection 4 et avec le poussoir de chargement 3, ledit support de source 1 peut également être inséré en direction horizontale 25 dans la tête d'irradiation 16, ou en être dégagé. C'est la raison pour laquelle il est possible d'utiliser des tiges de chargement qui ne sont pas subdivisées. Enfin, la réalisation du support de source et du verrou de protection sous la forme de cylindres de longueurs correspondantes, et susceptibles d'être accouplés entre 30 eux, avec la source de rayonnement placée en position médiane, il est possible d'utiliser des éléments de transfert simples, pourvus d'un canal de chargement horizontal, sans tiroir cylindrique de fermeture particulier. Il est bien évident que l'on peut également prévoir ai-35 tre le verrou de protection 4 et le support de source 1, et entre le verrou de protection 4 et la tige de chargement 3 des accouplements à griffes ou des accouplements électriques susceptibles d'être commandés indépendamment l'un et l'autre à partir de la tige de chargement. Si l'on utilise des accouplements à transmission 40 de force en direction du coulissement et pour lesquels 71 29907 7 2104359 on n'a pas besoin d'appliquer un mouvement de rotation pour accoupler ou pour désaccoupler le verrou de protection 4 ou la tige de chargement 3, il suffit de bloquer le support.de source 1 dans la tête d'irradiation 16 seulement dans la direction de cou-lissement. A la place du perçage borgne 9 on peut également utiliser une gorge annulaire. Dans ce cas il ne serait plus indispensable de donner au support de la source 1 et au verrou de protection 4 une section ronde. 71 29907 8 2104859 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour charger et décharger des têtes d'irradiation à travers leur ouverture de sortie du cône de rayonnement utile, du type constitué par un support de source pourvu d'une préparation radio-active,par un élément de transfert pour 5 le support de la source et par une tige de chargement pour déplacer le support de la source, présentant dans la plage de sa section transversale une protection contre le rayonnement, caractérisé par le fait que le support de la source (1) est susceptible d'être bloqué dans la tête d'irradiation (16) de ma-10 nière à ne pas pouvoir se déplacer, qu'il est susceptible d'être accouplé par sa face frontale avec la tige de chargement(2)dans la direction de déplacement de celle-ci, et qu'il porte au centre de la surface d'accouplement la préparation radioactive (6). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par 15 le fait que le support de la source (1) et au moins la partie de la tige de chargement (2) qui est voisine de ce support et qui constitue le verrou de protection (4) sont formés par des cylindres massifs ayant un diamètre adapté au canal de chargement (31) et dont chacun a une longueur suffisante pour offrir une 20 protection complète contre le rayonnement, dans le sens axial. 3. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on prévoit à la périphérie du support de la source, en vue de le bloquer contre toute rotation et contre tout déplacement de coulissement dans la tête 25 d'irradiation, un trou borgne (9) dans lequel on peut insérer une tige de blocage (26)perpendiculaire p. la direction de chargement dans la tête d'irradiation et monté en coulissement dans l'axe de rotation du tiroir d'obturation cylindrique (22), le support de la source étant susceptible d'être accouplé avec la 30 tige de chargement tant dans la direction de rotation que dans la direction du coulissement. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le jffait que la partie de la tige de chargement (2) qui forme le verrou de protection (4) est susceptible 35 d'être détaché du poussoir de chargement (3) au moyen d'un accouplement à transmission de force dans la direction du coulissa-ment,et éventuellement dans la direction de rotation.