Brevet FR2106447A1 — publié le 19720505

] 2106447 La présente invention concerne 3e comptage à scintillation liquide, qui constitue un mode de mesure de la radioactivité d'échantillons, utilisé notamment sur des échantillons présentant une activité bêta bien qu'il soit également applicable à des échantillons émetteurs de rayonnements alpha, de 5 g animas mous ou de positrons. Dans les dispositifs actuels, les échantillons de matériau radioactif à étudier sont placés dans des flacons qui contiennent une solution liquide de scintillateur. Le scintillateur liquide convertit les décroissances radioactives qui se produisent dans le matériau radioactif de l'échantillon liquide 10 étudié en éclats lumineux dont l'intensité est fonction de l'énergie libérée. Les éclats sont convertis par un ou plusieurs tubes photomultiplicateurs en impulsions électriques d'amplitude sensiblement proportionnelle à l'intensité des éclats lumineux. Les impulsions sont appliquées à des analyseurs d'amplitude qui ne transmettent que celles dont l'amplitude tombe dans un domaine déterminé, 15 différent pour chaque analyseur et désigné couramment par le terne "fenêtre de comptage". Le taux d'impulsions dans chaque canal fournit une indication sur la cadence des décroissances dans l'échantillon étudié, dont l'énergie se place dans le domaine fixé par l'analyseur d'amplitude correspondant. Cette information peut ensuite être utilisée pour déterminer la concentration d'isotopes 20 radioactifs dans l'échantillon. Les échantillons liquides ont des propriétés chimiques et de transmission de la lumière telles que les éclairs lumineux qui impressionnent le photomultiplicateur ont fréquemment une intensité réduite par rapport au niveau d'énergie qui a causé la scintillation. Ce phénomène d'étouffement des 25 scintillations liquides est désigné en général par le terme d'"affaiblissement". Le taux d'affaiblissement, c'est-à-dire le taux de,réduction de l'intensité, varie d'un échantillon liquide à un autre, de sorte que les taux d'impulsions enregistrés dans les différents canaux ne reflètent pas exactement les taux des décroissances qui produisent les énergies correspondantes. 30 II existe déjà de nombreuses méthodes visant à déterminer le taux d'affaiblissement pour le prendre en compte ou à le compenser. Il existe, en particulier, de nombreuses méthodes de calibrage permettant de déterminer le taux d'affaiblissement. Elles sont bien connues et il n'est pas nécessaire de les décrire ici. Elles présentent en coimmm l'inconvénient de ne pas éliminer 35 l'affaiblissement, mais simplement d'en fournir une évaluation approchée dont on tient ultérieurement compte. Une solution de beaucoup préférable consiste à éliminer aussi complètement que possible l'affaiblissement. Pour cela on a déjà proposé la méthode de combustion, utilisable chaque fois que le radio-isotope à détecter conduit 40 à un produit gazeux de combustion : c'est en particulier le cas du tritium, 71 32406 2 /. i \jonm de C, de " P et de 'S. Mais les méthodes de combustion utilisées jusqu'ici impliquent une surveillance quasi permanente d'un opérateur humain. La présente invention vise à fournir un procédé et un dispositif de comptage par scintillation liquide répondant mieux que les techniques anté-5 rieures aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il présente les avantages des méthodes de combustion antérieures tout en réduisant notablement les manipulations et les interventions. Dans ce but»11 invention propose un procédé de comptage à scintillation liquide, caractérisé en ce que l'on amène successivement des échantillons 10 radioactifs dans une zone de combustion, un nouvel échantillon étant automatiquement introduit dans la zone de combustion lorsque les produits de combustion, provenant de l'échantillon précédent, ont complètement quitté cette zone ; on provoque dans ladite zone la combustion de l'échantillon pour\transformer les isotopes radioactifs en oxydes volatils , on entraine les produits de combus-15 tion contenant lesdits oxydes ; on extrait lesdits oxydes dans un liquide scintillateur pour produire au moins un échantillon liquide pour chaque échantillon radioactif et on envoie ledit échantillon liquide dans une zone de détection où l'on détermine sa radioactivité par comptage à scintillation liquide. L'invention propose également un dispositif de comptage à scintil-20 lation liquide, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre de combustion d'échantillons radioactifs successifs et des ir.oye..is de collection des produits de combustion provenant de la chambre et d'extraction de certains au moins des isotopes radioactifs sous forme d'au moins un échantillon liquide par échantillon radioactif et caractérisé par des moyens de détection reliés aux moyens 25 d'extraction et destinés à recevoir automatiquement et en séquence les échantillons liquides et à effectuer sur ces échantillons successifs un comptage par scintillation liquide. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un dispositif constituant un mode de réalisation donné à titre d'exemple 30 non limitatif et du procédé qu'il met en oeuvre. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : - la figure 1 est un bloc diagramme simplifié des composants essentiels du dispositif; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un convoyeur d'échan-35 tillons et d'un four de combustion utilisables dans le dispositif de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; - les figures 4 et 5 sont des vues en élévation et en coupe verticale partielle d'un organe d'extraction d'eau et d'un organe d'extraction de CO2 utilisables dans le dispositif de la figure 1; 71 32406 3 2106447 - la figure 6 est une vue en élévation et en coupe verticale partielle d'une chambre de détection utilisable dans le dispositif de la figure 1; - la figure 7 montre le bloc diagramme simplifié d'une électronique permettant de traiter les signaux de sortie de l'un ou l'autre des détecteurs du 5 dispositif de la figure 1; - la figure 8 montre schématiquement le détecteur photoélectrique d'approche d'un échantillon vers le four du dispositif; - la figure 9 est un bloc diagramme de l'électronique de coumande du dispositif de la figure 1; 10 - les figures 10a et 10b sont des schémas synoptiques illustrant un fonc tionnement possible du dispositif de la figure 1; - la figure 11 est un bloc diagramme simplifié montrant les composants d'un dispositif simplifié constituant une variante de celui de la figure 1; - la figure 12 est un bloc diagranme simplifié d'une électronique peimet-15 tant de traiter les signaux de sortie du détecteur du dispositif de la figure 11. L'invention sera par la suite décrite dans le cas d'un dispositif et d'un procédé permettant de mesurer l'activité des isotopes radioactifs % et/ ou mais l'invention pourrait tout aussi bien être utilisée pour mesurer l'activité des isotopes radioactifs P du phosphore et S du soufre moyennant 20 des modifications de détail. Le dispositif de la figure 1 comprend un convoyeur 10 de transport d'échantillons pouvant contenir plusieurs centaines d'échantillons de matériau radioactif (400 échantillons par exemple) séparés les uns des autres de façon à venir successivement face à l'entrée d'un four de combustion 12 muni d'une ad-25 mission d'oxygène et d'une évacuation des produits de combustion. Le four 12» est en un matériau réfractaire convenable, tel que l'acier inoxydable ou le quartz, est muni d'un élément chauffant et/%5t occupé partiellement par un catalyseur d'oxydation. Lorsqu'un échantillon arrive face au four 12, il y est introduit 30 conme indiqué par la flèche 14* De l'oxygène est introduit dans le four 12 par une conduite 16 alimenté par une source 18. La conduite 16 est munie de détendeurs 19 et 22 et d'une électrovanne d'arrêt 20. Le chauffage et l'action de l'oxygène transforment l'échantillon en produits de combustion comprenant des oxydes volatils des radioisotopes, notanment l'eau tritiée HTO et/ou "^CO^. Le 35 four 12 est de préférence isolé de l'extérieur au cours de la combustion de façon que la radio-activité ambiante n'influence pas la radioactivité des produits de combustion. Une fois la combustion achevée, les produits de combustion sont entraînés hors du four 12 par l'oxygène qui continue à arriver. Le détendeur 19 réduit la pression d'oxygène provenant de la 1 32406 4 2106447 source 18 et fournit le débit nécessaire à la combustion et au balayage des produits de combustion, débit dit "de fonctionnement". Le détendeur 19 est réglé lors de la mise en place de la source 18 et n'est plus ajusté jusqu'à remplacement de celle-ci. Le détendeur 22 est ajusté pour fournir un débit d'oxygène nettement plus faible que le "débit de fonctionnement". Ce débit, égal par exemple à 20 % du débit de fonctionnement, est dénommé "débit de repos". De façon plus précise, lorsqu'on introduit un nouvel échantillon dans le four 12, 1'électro-vanne 20 s'ouvre pour fournir le débit de fonctionnement* 'Jnc fois les produits de combustion complètement chasses du four de combustion 12, 1'électro-vanne 20 se ferme et seul le débit de repos d'oxygène arrive par le détendeur 22. A un instant donné, un seul échantillon combustible radioactif est présent dans le four de.combustion 12. Le convoyeur 10 n'introduit pour cela xin nouvel échantillon dans le four 12, qu'une fois les produits de combustion provenant de l'échantillon précédent totalement évacués. ' L'échappement du four de combustion 12 s'ouvre dans une conduite 23, munie de deux électro-vannes à trois voies 24 et 25 qui débouchent dans un absorbeur 26 d'eau tritiée. L'électro-vanne 24 permet de dériver vers l'atmosphère l'oxygène introduit dans le four de combustion 12 en dehors des périodes de combustion d'un échantillon- L'électro-vanne 24 relie les entrées a et c pour effectuer cette mise à l'atmosphère et relie les voies a et b lorsqu'un échantillon est introduit dans le four. La vanne revient dans la position où elle relie a et ç lorsque la vanne 20 d'arrêt se ferme à la fin de la combustion d'un échantillon. L'électro-vanne 25 permet de court-circuiter 1'absorbeur d'eau tritiée 26 lorsque seul le gaz carbonique doit être retenu et compté. La vanne 25 effectue ce court-circuit dans une position où elle relie les entrées a et b et le supprime lorsqu'elle est dans la position où elle relie les entrées a et c. Le fonctionnement du système lorsque seul le gaz carbonique -J A marqué en -'+C est à retenir et à compter, sera décrit plus loin. Lorsque l'eau tritiée est à retenir, les produits de combustion provenant du four 12 arrivent par la conduite 23 et les vannes 24 et 25 à 1'absorbeur 26. Un premier scintillateur liquide ou "scintillateur A" est également introduit dans 1'absorbeur 26. Le scintillateur est l'une des compositions connues qui favorisent l'absorption sélective de l'eau à l'exclusion du gaz carbonique et qui favorisent également le comptage de l'eau tritiée. 71 32406 5 2106447 Ce scintillateur A est amené à 1'absorbeur 26 par une conduite d'alimentation 28. Les produits de combustion se mélangent intimement au scintillateur dans 1'absorbeur 26 et l'eau tritiée qui y est contenue est piégée dans le scintillateur et fournit un premier échantillon liquide. 5 Ce premier échantillon liquide et les gaz résiduels vcomprenant les produits de combustion non absorbés et de l'oxygène en excès) sont envoyés par une conduite 30 et une électro-vanne automatique à quatre voies 32 soit par une tubulure 34 à une chambre d'accumulation intermédiaire 36 (accumulation l), soit par une tubulure 38 à une autre chambre d'accumulation 40 (accumulation 2). 10 Lorsque l'échantillon liquide et les gaz résiduels doivent être envoyés à la chambre 36, la vanne 32 relie les voies a et d. Lorsqu'au contraire, le mélange doit être envoyé à la chambre 40, la vanne 32 relie les voies a et ç.Le mélange est envoyé par la vanne automatique 32 à celle des chambres 36 et 40 qui est vide et qui vient d'être rincée, comme on verra plus loin. Si les deux chambres 15 sont rincées, la vanne 32 envoie le mélange à l'une ou l'autre. Les chambres d'accumulation 36 et 40 sont munies d'échappements respectifs 42 et 44 de gaz qui s'ouvrent dans un collecteur 46 muni d'une électro-vanœ à trois voies 48. L'une des voies est reliée à l'entrée 402 d'un absorbeur de gaz carbonique 52 par l'intermédiaire d'une conduite 50 d'un piège à eau 401. Lorsqu'un échantillon contenant à la fois 3h et ^C est introduit dans le four 12, la vanne 48 (qui au repos, relie les voies ç et d ) change automatiquement d'orientation et relie les voies c et a, c'est-à-dire s'ouvre dans la conduite 50. Les gaz résiduels s'écoulent alors par l'échappement 42 (ou 44) et le collecteur 46, 1'électro-vanœ48 et la conduite 50 dans 1'absorbeur 52 de gaz carbonique. L'électro-vanœ48 reste dans cette orientation deux minutes environ pour que la chambre d'accumulation 36 (ou 38) se remplisse, puis elle revient à son orientation de repos où elle relie ç à b. Une bretelle 53 relie la voie b de la vanne 25 placée sur la conduite 23 et la conduite 50 : cette bretelle permet de court-circuiter 1'absorbeur d'eau tritiée 26 lorsque seul le gaz carbonique est à compter. Un second scintillateur liquide ou "scintillateur B", est introduit dans 1'absorbeur de gaz carbonique 52 lorsqu'un échantillon marqué au est oxydé. La composition du scintillateur B favorise le piégeage du gaz carbonique 14P et le comptage de • Le scintillateur B est introduit par une conduite d'alimentation 54. Les gaz introduits par la conduite 50 dans 1'absorbeur 52 se mélangent intimement au scintillateur qui absorbe le gaz carbonique et fournit un second échantillon liquide contenant CO . Le second échantillon liquide et JU les gaz résiduels et dissous sont envoyés par une conduite 56 et une électro-vanne automatique 58 à quatre voies, soit par une tubulure 60 à une chambre 1 32406 6 210644/ d'accumulation 62 dénommée accumulation 3 , soit par une tubulure 64 à une chambre d'accumulation 66 (accumulation 4). La vanne 58 relie les voies a et ç lorsque le mélange doit aller à la chambre 62, les voies a et d lorsque le mélange doit aller à la chambre 66. Le mélange liquide et les gaz résiduels sont envoyés par la vanne 58 vers celle des chambres 62 et 66 qui est vide et vient d'être rincée. Les chambres d'accumulation 36, 40, 62 et 66 communiquent respectivement avec des conduites 67, 68, 69 et 70 d'alimentation en azote. Les conduites 67 et 68 sont alimentées par une première dérivation 71, et les conduites 69, 70 par une seconde dérivation 72. Ces dérivations sont reliées à une bouteille d'azote 74 par m détendeur 76 et une conduite principale 73* Le réglage du détendeur 76 n'est modifié que lors des remplacements de la bouteille 74* Les dérivations 71 et 72 sont respectivement munies d'électrovannes à deux voies 78 et 80 placées en amont l'une des alimentations 67 et 68 et l'autre des alimentations 69 et 70. Les chambres d'accumulation 62 et 66 sont munies d'échappements de gaz respectifs 82 et 84 qui débouchent dans un collecteur 86. Les collecteurs 46 et 86 alimentent un laveur 88 qui peut être constitué par un tube vertical garni d'anneaux de verre ou de porcelaine à travers lequel de l'eau circule lentement avant d'être rejetée. Le laveur 88 est relié sur la conduite 46 en aval de la vanne 48. 14 3 Lorsqu'un échantillon doublement marqué par C et H est introduit dans le four 12, les vannes 78 et 80 s'ouvrent pendant des intervalles de temps déterminés, qui peuvent être différents pour les deux vannes, bien que les vannes se ferment avantageusement dès que le convoyeur est mis en action pour fournir un nouvel échantillon au four. Pendant que l'échantillon liquide contenant de l'eau tritiée est introduit darts l'une des chambres 36 et 40 (la vanne 48 reliant ç et a), l'azote introduit dans les chambres 36 et 40 par la vanne 78, alors ouverte, entraîne les gaz de la chambre vers 1'absorbeur 52 de gaz carbonique. La circulation d'azote dans les chambres 36, 40, 62 et 70 a également pour effet de déplacer l'oxygène dissous dans l'échantillon liquide en cours de collection et de réduire l'affaiblissement lumineux dû à la présence d'oxygène. L'oxygène dissous et les vapeurs provenant du solvant du scintillateur et du liquide de lavage (qui sera décrit plus loin) passent des chambres 36 (ou 40) et 62 (ou 64) aux collecteurs 46 et 86. Les gaz provenant des chambres 62 et 66 arrivent à l'appareil de lavage 88 qui absorbe les vapeurs de 71 32406 7 2106447 solvant et réduit le risque d'incendie. Lorsque la vanne 48 revient à sa position de repos, après remplissage des chambres d'accumulation, les écoulements des chambres 36 et 40 sont également envoyés à l'appareil de lavage 88. On voit que, pendant que 1'une des chambres associée à un absorbeur 5 accumule un échantillon liquide, on rince l'autre chambre pour éliminer la radioactivité résiduelle provenant de l'échantillon antérieurement introduit dans la chambre. Ce rinçage est effectué à l'aide d'un solvant qui est par exemple le toluène. Pour faciliter le rinçage, il est prévu des conduites 90 (communiquant 1° avec les chambres 36 et 40 par la vanne 32) et 92 (communiquant avec les chambres 62 et 66 par 1'électro-vanne 58 et les tubulures 60 et 64)- Les électro-vannes 32 et 58 fonctionnent automatiquement pour remplir de liquide de rinçage la chambre d'accumulation qui vient d'être vidée d'un échantillon. Le liquide de rinçage est introduit dans la chambre 36 pendant qu'un échantillon à compter est introduit 15 dans la chambre 36, et dans la chambre 62 pendant qu'un échantillon est introduit dans la chambre 66 et inversement. En conséquence, 1'électro-vanne 32 est susceptible: (1) de relier a à d et b à ç ; (2) ou de relier a à ç et b et d. 20 De la même façon, 1'électro-vanne 58 relie soit b avec ç et a avec b, soit b avec d et a avec ç, en alternance, lors de la combustion d'échantillons successifs. Les doses de scintillateur introduites par les alimentations 28 et 54 et les doses de lavage introduites par les conduites 90 et 92 sont fournies par 25 des pompes doubles 94 et 95, qui communiquent respectivement avec les conduites 28 et 90 et avec les conduites 54 et 92. Chacune des pompes 94 et 95 comprend un moteur qui entraîne les plongeurs de deux seringues en verre ou en polytétrafluo-réthylène. Chaque seringue est munie d'un clapet à bille qui lui permet de se remplir à partir d'un réservoir lors du retrait du plongeur. Ur.e seringue ayant 30 un volume de 25 cm et une course correspondant à 20 cm parcourue en deux minutes convient en général. Les chambres 36, 40, 62 et 66 ont un volume qui correspond à la course volumique des seringues de façon à être remplies par une seule course de plongeur. Chaque pompe fournit avantageusement deux doses en même temps, l'une de scintillateur et l'autre de liquide de lavage. Il va sans dire qu'on pourrait 35 utiliser deux pompes indépendantes au lieu d'une pompe double. Les scintillateurs A et B arrivent respectivement à une seringue de la pompe double 94 et à une seringue de la pompe 95 par une alimentation 98 à partir d'un réservoir 96 et par une alimentation 102 à partir d'un réservoir 100. De même, le liquide de rinçage arrive aux autres seringues des pompes 94 et 40 95 à partir d'un réservoir 104 par une nourrice 105 et des dérivations 106-107 32406 8 A i Des électro-vannes 109 et 111 sur les conduites 28 et 90 provenant de la pompe 94 peuvent être commandées indépendamment pour renvoyer le scintillateur ou le liquide de lavage aux alimentations 98 et 106 au lieu de les diriger vers l'absorbeur 26 et 11 électro-vanne 32- De même, les électro-vannes 115 et 117 permettent de retourner le liquide de lavage et le scintillateur B aux alimentations 107 et 102 au lieu de les envoyer à 1'électrovanne 58 et à l'absorbeur 52. Lorsque les vannes 109 et 115 relient les voies a et b, les doses des scintillateurs parviennent respectivement aux absorbeurs 26 et 52. Au contraire, lorsque ces vannes relient les entrées a et c, les doses de scintillateur reviennent aux alimentations 102 et 98. Ce court-circuit des sorties des pompes vers l'entrée est utilisé lorsqu'on désire ne pas envoyer une dose de lavage ou de scintillateur aux chambres de stockage ou aux absorbeurs sans arrêter pour autant les pompes. Les conduites de sortie 108 et 110 des chambres d'accumulation 36 et 40 munies chacune d'une électro-vanne à deux voies 113 ou 114 débouchent dans une même conduite 112 d'aaenée à un détecteur de tritium 116. Des conduites de sortie 118 et 120 munies d'électro-vannes à deux voies respectives 123 et 124 sont de même alimentées par les chambres 62 et 66 et débouchent dans une même conduite 122 d'entrée à un détecteur 126 de carbone 14* Une source de vide 127 (pompe à palettes par exemple) est reliée au détecteur 116 par des conduites 128 et 130 et à la chambre de détection 126 par des conduites 128 et 132. Les conduites 130 et 132 sont munies d'électro-vannes à deux voies respectives 133 et 134- Les détecteurs 116 et 126 sont respectivement munis d'une sortie 136 munie d'une électro-vanne 137 et d'une sortie 138 qui débouche dans la sortie 136 en aval de la vanne 137- La conduite 138 est munie d'une électrovanne 139. la conduite 136 débouche dans un réservoir de rejet 140, relié à la source de vide 127 par une, conduite 142 également munie d'une électrovanne 144 • Lorsque le détecteur 116 est prêt à recevoir un échantillon, celle des vannes 113 et 114 qui communique avec la chambre d'accumulation qui contient un échantillon liquide s'ouvre ainsi que la vanne 133• Le vide à la source 127 aspire l'échantillon dans le détecteur. Une fois l'échantillon passé tout entier dans le détecteur 116, celle des vannes 113 et 114 qui était ouverte, se ferme ainsi que la vanne 133 et le comptage commence. Une fois le comjfage terminé, les vannes 137 et 144 s'ouvrent, et l'échantillon contenu dans le détecteur 116 est aspiré dans le réservoir de décharge 140. Avant d'introduire m échantillon dans le détecteur 116, à partir de l'une des chambres d'accumulation 36 et 40, le liquide de rinçage 1 32406 9 2106447 provenant de l'autre chambre est introduit dans le détecteur, puis évacué. Celle des vannes 113 et 114 qui communique avec une chambre d'accumulation contenant le liquide de rinçage et la vanne 133 d'aspiration s'ouvrent. Une fois le détecteur rempli de liquide de rinçage et la chambre d'accumulation vidée, celle des vannes 113 et 114 qui était ouverte et la vanne 133 se ferment. Les vannes 137 et 144 s'ouvrent ensuite pour aspirer le liquide de rinçage du détecteur dans le réservoir 140. Les vannes 137 et 144 se ferment et le détecteur est prêt à recevoir un nouvel échantillon. Un bloc de commande programmé^ qui sera décrit par la suite, commande l'ouverture en séquence des vannes 113 et 114 d'admission d'un échantillon ou d'une dose de rinçage, puis leur fermeture au bout d'un intervalle de temps déterminé lorsque la chambre d'accumulation est vidée. La vanne 133 s'ouvre et se ferme en même temps que les vannes 113 et 114. La vanne 137 s'ouvre à la fin du comptage ou du rinçage et se ferme au bout d'un délai prédéterminé, lorsque le détecteur 116 s'est vj^g. La vanne 144 s'ouvre et se ferme en même temps que la vanne 137 (et/ou/la vanne 13^ comme il sera indiqué plus loin. Le détecteur 126 fonctionne de façon similaire au détecteur 116 en mettant en oeuvre les vannes 123, 124s 134, 139 et 144- Une conduite de ventilation 145 va de la source de vide 127 à l'appareil de lavage 88 qui retient les vapeurs de solvant aspirées hors du système par la source 127- Les détecteurs 116 et 126 sont reliés à des électroniques respectives 148 et 152 (flèches 146 et 150). Ces électroniques sont reliées en 154 et 156 à un organe de sortie 158- Les électroniques et le mécanisme de lecture peuvent être classiques et comporter une chaîne d'amplification, un circuit à coïncidence, un ou plusieurs sélecteurs monocanal et un compteur associé à chaque sélecteur. Pour préparer par combustion et compter un échantillon ne contenant que *^C la vanne 25 est orientée pour relier a et b au cours de la combustion. Les produits de combustion sont directement envoyés à 1'absorbeur 52, tandis que 1'absorbeur 26 d'eau tritiée est court-circuité. Les produits de combustion sont envoyés par la bretelle 53 à un piège à eau 401 refroidi. Ce piège retient la vapeur d'eau qui accompagne ^C0_, augmente le rendement de comptage et évite de devoir utiliser un JU scintillateur B pouvant retenir une quantité importante d'eau. On siphonne périodiquement le piège 401 dans le laveur 88 par la vidange 403* Le siphon maintient un bouchon d'eau évitant les pertes de gaz par cette vidange. L'absorbeur 26 étant inutilisé pour compter ^^CO^, il n'est pas nécessaire de l'alimenter par la pompe 94, sauf pour le rincer après traitement de l'échantillon précédent. La vanne 109 sert alors à recycler la sortie de la pompe 94 sur son entrée et la vanne 111 recycle de même la sortie de la 71 32406 10 JL ( Uwt f / pompe 94 sur le réservoir 104 sauf s'il faut rincer les chambres 36 et 40* La vanne 78 est maintenue fermée pour retenir l'azote, et les vannes 133 et 137 sont maintenues fermées pour éviter de perdre du vide, sauf en vue de rinçages après combustion de l'échantillon précédent. 5 De façon similaire, lorsqu'on désire ne compter que H, la vanne 25 relie en permanence a à c de façon à envoyer les produits de combustion directement à 1'absorbeur d'eau 26. La vanne 48 relie en permanence c à b pour que le gaz de purge parvienne au laveur 88. Les vannes 80, 134 et 139 sont fermées. Les vannes 115 et 117 ramènent les sorties de la pompe 95 aux réservoirs res-10 pectifs 100 et 104- Les figures 2 et 3 montrent un convoyeur de transport utilisable dans le dispositif et de type général connu. Ce convoyeur comporte une chaîne 160 dont les maillons délimitent des compartiments 166, dont chacun est prévu pour recevoir un seul échantillon 167- La chaîne 160 est placée 15 horizontalement et chaque compartiment est dépourvu de fond et de couvercle. La chaîne 160 circule sur un plateau horizontal 168 percé d'une ouverture 170 qui livre passage à un ' c'cliantill on 167 à la fois. Cette ouverture est placée au-dessus de l'entrée du four de combustion. La chaîne 160 est entraînée par des pignons, non représentés, actionnés par un moteur. 20 Lorsqu'un échantillon radioactif arrive à l'ouverture 170, il est introduit dans le four de combustion placé au-dessous. La chaîne 160 se déplace d'un pas en réponse à un signal que fournit le bloc de commande, soit lorsque conmience le comptage de l'échantillon précédent, soit lorsqu'on presse un bouton de mise en route initiale. Il est prévu un système de commande 25 permettant aux maillons ne contenant pas d'échantillon de passer au-dessus de l'ouverture 170 sans arrêt. Ainsi, la chaîne ne s'arrête que lorsqu'un compartiment contenant un échantillon arrive face au four de combustion 12. Pour cela un détecteur à cellule photo-électrique fournit un signal lorsqu'un compartiment 66 contenant un échantillon approche de l'ouverture 170. De plus, 30 chaque fois qu'un compartiment arrive au-dessus de l'ouverture 170, le maillon correspondant ferme un micro-rupteur : la présence des deux informations provoque l'arrêt du convoyeur. Les échantillons radioactifs sont de préférence placés dans des capsules de matériau combustible avant d'être mis dans les maillons. Ces 35 capsules peuvent être entièrement fermées pour retenir la contamination, ou dépourvues de couvercle. Ces capsules sont avantageusement en un matériau constitué uniquement de carbone/aThydrogène : on peut par exemple utiliser le polyéthylène. La gélatine est également utilisable, mais les composés d'azote qu'elle fait apparaître diminuent le rendement lumineux lors du 40 comptage. * 71 32406 11 2106447 Le four de combustion 12 utilisé est. avantageusement du type représenté en figures 2 et 3 sous une forme simplifiée. Ce four comporte un tube vertical 172 à base conique isolé thermiquement dans lequel s'effectue la combustion. Dans le tube est placé un catalyseur 1745 retenu 5 par une plaque perforée 175 fixée au tube. Le catalyseur est avantageusement le mélange d'oxydes de cuivre et de molybdène connu sous le nom de "hopcalite". Un élément chauffant 176 entoure le tube 172 qui est muni à sa partie supérieure d'une entrée 178 d'oxygène et à l'extremité de sa partie conique inférieure d'une sortie 180 pour les produits de combustion. La vanne 10 l8l sur la sortie 180 correspond à la vanne 24 de la figure 1. Une tubulure 184 d'alimentation, de section suffisante pour livrer passage à un échantillon radioactif de départ, s'ouvre dans un orifice 182 d'entrée dans le four. Ce tube 184 est muni d'un robinet 186 percé d'un alvéole 188 radial, cylindrique et muni d'un fond susceptible de s'aligner avec le tube. L'alvéole 188 est 15 prévu pour recevoir un échantillon radioactif à la fois. Lors du fonctionnement du four 12»le tube 172 est porté à une température suffisamment élevée pour brûler dans de l'oxygène admis en 178 les échantillons successivement amenés par le convoyeur 10. Chaque échantillon à son tour tombe dans la tubulure 184 alors que le robinet 186 est dans la 20 position illustrée en figure 3- La vanne l8l est alors dans l'orientation pour laquelle elle relie a à c. Un dispositif automatique (non représenté) fait tourner le robinet 186 de 180° en réponse à un signal fourni par le bloc de commande programmé. L'échantillon contenu dans l'alvéole 188 tombe dans le tube vertical 172. La vanne 181 est alors tournée à son tour pour relier 25 a à b. L'échantillon se consume sur le lit catalytique 174 5 la durée de l'opération pouvant être d'un peu plus de 2 minutes. L'oxygène envoyé pendant la combustion entraîne les produits de combustion par la sortie 180 soit vers 1'absorbeur d'eau tritiée 26, soit directement vers 1'absorbeur de gaz carbonique 52 suivant l'orientation de 1'électro-vanne 25. Un débit d'oxygène 30 d'environ un litre par minute convient en général. L'absorbeur d'eau tritiée 26 peut être celui illustré à titre d'exemple en figure 4- Cet absorbeur comprend un ajutage conique 190 qui délimite un conduit plat 192 avec un cône 191- Les produits de combustion arrivent au cône 191 par les vannes 24 et 25- Le scintillateur arrive en 35 conduit plat 192 par l'alimentation 28. Le mélange se produit dans un serpentin 196 placé dans une chambre 198 à paroi 200 isolée parcourue par un réfrigérant arrivant en 201 et s'échappant en 202. L'extrémité inférieure du serpentin 196 s'ouvre dans la conduite 30. Le scintillateur est évidemment introduit en mène temps que les produits de combustion. Le serpentin 196 40 prolonge le contact pour qu'il y ait absorption de l'eau tritiée par le 71 32406 12 2106447 scintillateur, absorption facilitée par le refroidissement de la chambre 198. De nombreux scintillateurs qui retiennent l'eau tritiée tout en laissant le gaz carbonique s'échapper sont utilisables : on peut citer un mélange de dioxane, de naphtalêne, de POP et de POPOP. Le débit de scintillateur est 3 5 par exemple de 10 cm par minute pendant 2 minutes environ. L'absorbeur 52 de gaz carbonique peut être du type illustré en figure 5, qui comprend un tube vertical 203 dans lequel tourne une plaque verticale 204 entraînée par un moteur 206. Les produits de combustion gazeux résiduels pénètrent au sommet de la colonne par la conduite 50. La colonne 10 est munie à sa base de la conduite 56 de sortie et à son sommet d'une conduite d'introduction de scintillateur liquide. La colonne 203 est placée dans une chambre 208 parcourue par un réfrigérant entrant en 210 et sortant en 212 et munie de parois isolantes 214- Le scintillateur et les gaz contenant de l'anhydride carbonique 15 sont introduits en même temps, de façon à les mettre en contact. La plaque rotative assure un mélange intime. L'anhydride carbonique est absorbé par le scintillateur qui sort en 56. On peut utiliser divers scintillateurs qui retiennent l'anhydride carbonique et ont un bon rendement de comptage du carbone 14» On peut notamment utiliser un mélange constitué de toluène, de 20 phényléthylamine, de méthanol, de POP et de POPOP. Le débit d'alimentation 3 en scintillateur est par exemple de 10 cm par minute pendant 2 minutes. Les détecteurs 116 et 126 peuvent être tels qu'illustrés en figure 6. Le détecteur de la figure 8 comprend un anneau horizontal 216 muni de joints toriques 218 qui s'appliquent contre des tubes photo-multiplica-25 teurs 220 dont les fenêtres sont indiquées en 222. L'anneau 216 est alimenté par un tube de remplissage 225 et il est muni d'une conduite d'aspiration 224 qui communique avec la source de vide 127 de la figure 1. Le tube 224 et l'anneau 216 sont avantageusement en polytétrafluoréthylène alors que les joints d'étanchéité peuvent être en matériau plastique du type dénommé 30 "Viton A". Un blindage en plomb (non représenté) entoure le détecteur. On aspire un échantillon liquide dans une chambre 226 délimitée par les fenêtres 222 et l'anneau 216 en reliant la conduite 224 à la source de vide. L'échantillon est soumis à un comptage une fois dans le détecteur. La source de vide est ensuite reliée au récipient de rejet et la vanne 137 35 s'ouvre automatiquement : l'échantillon s'écoule à l'égout par la conduite 136. La vanne 137 ou 139 se referme ensuite et le vide est de nouveau appliqué en 224 pour aspirer une solution de rinçage depuis une chambre intermédiaire par le tube de remplissage 225- Cette solution de rinçage est ensuite extraite à son tour de la chambre 226, qui se retrouve prête à recevoir un nouvel 40 échantillon. 71 32406 13 2106447 Pendant que le système compte un échantillon liquide (ou plusieurs) provenant de la combustion d'un échantillon de départ, le convoyeur introduit un nouvel échantillon radioactif de départ dans le four 12 qui. a préalablement été vidé des gaz de combustion actifs. Les pompes doubles 94 et 95 alimentent de 5 nouveau les absorbeurs 26 et 52 en scintillateurs et remplissent de liquide de rinçage les chambres d'accumulation qui viennent d'être utilisées. La fin d'un comptage provoque la manoeuvre des vannes associées aux détecteurs de façon à provoquer la vidange des échantillons à mesurer, puis l'aspiration de fluide de rinçage, puis l'aspiration de nouveaux échantillons a mesurer. 10 Les électroniques 148 et 152 sont avantageusement du genre illustré en figure 7. Les deux tubes photo-multiplicateurs 220 illustrés sur cette figure sont alimentés par une source haute-tension 250 et les impulsions qu'ils fournissent sont additionnées par un circuit sommateur 252 qui fournit, pour chaque scintillation détectée, une seule impulsion. Les impulsions de sortie du somna-15 teur 252 sont amplifiées par un amplificateur logarithmique 254 et appliquées à l'entrée d'une porte linéaire 256. Lorsque la porte 256 est ouverte, elle transmet les impulsions qui lui sont appliquées, à un analyseur mono-canal 258. Un déclencheur à coïncidence 260 reçoit les impulsions fournies par les photo-multi-plicateurs 220 et conmande la porte linéaire 256. La porte 256 ne transmet donc 20 que des impulsions provenant à la fois des deux tubes photo-multiplicateurs 220 et élimine ainsi dans une fraction notable le bruit. L'analyseur mono-canal 258 ne livre passage qu'aux impulsions dont l'amplitude est dans un domaine déterminé, choisi pour correspondre à l'isotope radioactif provoquant les scintillations. Un compteur 262 reçoit les impulsions 25 fournies par l'analyseur 258 et les compte pendant un intervalle de temps déterminé, fournissant ainsi une indication sur le taux de comptage dans le domaine d'amplitude défini par l'analyseur 258. Le taux de comptage obtenu est affiché en 264 et enregistré par un organe de sortie tel qu'une imprimante 266. L'approche et le genre d'échantillons arrivant au four sont indiqués 30 par un détecteur à cellule photo-électrique illustré en figure 8. Ce détecteur comprend une source 302 dont le pinceau lumineux atteint chaque maillon du convoyeur 160, à son tour, juste avant qu'il atteigne l'ouverture 170. Si un échantillon est contenu dans le maillon, il réfléchit la lumière vers un détecteur 304 à trois cellules photo-électriques dont chacune est placée derrière un filtre. 35 L'un des filtres transmet le rouge, un autre le vert et le dernier le bleu. Si par exemple l'échantillon est rouge, la cellule derrière le filtre coloré rouge reçoit davantage de lumière que les autres. Le détecteur 304 fournit un signal qui indique à la fois la présence d'un échantillon et celle des cellules qui a reçu le plus de lumière. Les échantillons sont eux-mêmes codés par une couleur : 40 par exemple les échantillons de départ contenant à la fois *^C et peuvent être 71 32406 14 2.10644/ rouges, les échantillons ne contenant que bleus et les échantillons contenant seulement verts. La figure 9 est un bloc-diagramme de l'électronique de commande automatique du système de la figure 1. Le bloc programmé de commande séquentielle 5 306, lorsqu'il reçoit un signal d'une commande de démarrage 308, met en route le convoyeur 10. Lorsque le premier échantillon approche de l'ouverture 170 et atteint le détecteur 304* celui-ci envoie au bloc de commande 306 un signal indiquant qu'un échantillon approche et précisant le type de cet échantillon. Un micro-rupteur non représenté commandé par le convoyeur 10 fournit une impulsion 10 chaque fois qu'un maillon arrive au-dessus de l'ouverture 170. Si un signal vient_ d'être fourni par le détecteur 304, le bloc de commande 306 arrête alors le convoyeur dans une position où le maillon est au-dessus de l'ouverture 170. Immédiatement après, le bloc de commande 306 ouvre le robinet 186 et l'échantillon tombe dans le four. En même temps, le bloc de commande 306 met en route les 15 pompes 94 et 95 et déclenche suivant la séquence appropriée les électro-vannes et l'électronique de comptage illustrées en figure 1. Cette séquence dépend évidemment du type'd'échantillon, révélé par le détecteur 304» Les pompes 94 et 95, lorsqu'elles ont terminé leur course et donc ont rempli deux des chambres d'accur-mulation 36, 40, 62 et 66, fournissent au bloc de commande 306 des signaux qui 20 provoquent à l'instant approprié la manoeuvre des vannes et le déclenchement des électroniques de comptage. Le bloc de commande 306 reçoit aussi des signaux provenant des vannes 32 et 58 qui indiquent la position de ces vannes et permettent de commander les vannes appropriées parmi celles désignées 113, 114? 123 et 124» Le bloc de conmande 306 reçoit encore des signaux indiquant la présence des 25 liquides provenant des chambres d'accumulation 36, 40, 62 et 66 et des détecteurs 116 et 126. Enfin, il réagit à des signaux provenant des électroniques 148 et 152, indiquant la fin du comptage des échantillons, en provoquant la suite du fonctionnement, comme on verra plus loin. Sur le bloc-diagramme de la figure 9, les électro-vannes 20, 24, 25, 48, 78, 80, 109,111,113,114,115,117,123,124,133, 30 134,137,139 et 144 sont représentées schématiquement en bloc par le cadre 310. La séquence complète de fonctionnement du système de la figure 1 sera mieux comprise en se reportant au Schéma synoptique des figures 10a et 10b, qui donne la séquence de fonctionnement des électro-vannes, des pompes, des électroniques de comptage, du robinet et du convoyeur pour trois types différents d'échan-35 tillons amenés au four. Les séquences données à titre d'exemple correspondent au cas où les trois premiers échantillons de départ contiennent % et tandis que les trois suivants contiennent seulement et que les trois derniers seulement 3H. L'état de chaque vanne est illustré sur le schéma par une ligne ^ tracée à deux niveaux. Pour les vannes qui ne font que s'ouvrir et se fermer, COPY 71 32406 15 2106447 le niveau supérieur indique que la vanne est ouverte et le niveau inférieur que la vanne est feimée. Pour les vannes qui s'ouvrent sur l'une ou l'autre de deux voies, le sens de chacun de deux niveaux est indiqué à droite des figures : ainsi, pour les vannes 32 et 58, le niveau supérieur indique que la 5 vanne relie a à d et b à c, tandis que le niveau inférieur indique que la vanne relie a à ç et b à d. Pour les pompes, le niveau supérieur indique que la pompe fonctionne, tandis que le niveau inférieur indique que la pompe est au repos. Pour les électroniques de comptage, les niveaux supérieur et inférieur indiquent respectivement que le comptage est en cours ou arrêté. 10 Pour le convoyeur 10, les niveaux supérieur et inférieur indiquent respectivement que le convoyeur avance ou est à l'arrêt. Un signal de commande provenant de la commande de dériarrage 308 provoque l'émission par le bloc de commande 306 d'un signal qui met en route le convoyeur 10. Le bloc de commande 306 ouvre 1 ' électro-vanne 20 chaque 15 fois que le convoyeur 10 est en route pour admettre de l'oxygène dans le four de combustion 12. Lorsque le premier échantillon approche de l'ouverture 170, le détecteur 304 indique au bloc de comnande 306 qu'il est d'un type contenant à la fois et ^C. A réception d'un tel signal, le bloc de commande 306 ouvre les vannes 78 et 80 et amène la vanne 48 dans l'orientation qui relie 20 les entrées c et a. En conséquence, de l'azote provenant de la bouteille 74 entre dans les chambres d'accumulation 36, 40, 62, et 66 et chasse les gaz des chambres 36 et 40 vers 1'absorbeur 52 de C0^ par la vanne 48- Si au contraire le détecteur avait indiqué que l'échantillon ne contenait que le bloc de commande 306 aurait ouvert la vanne 80 en 25 laissant la vanne 78 feimée et s'il avait indiqué que l'échantillon ne contenait que H, le bloc de commande 306 aurait Ouvert la vanne 78 et laissé la vanne 80 feimée. Dans les deux derniers cas, le bloc de commande aurait laissé 48 dans l'orientation qui relie ç à b. Le bloc de commande 306, lorsqu'il reçoit le signal d'approche 30 d'échantillon du détecteur, oriente également la vanne 24 pour relier a à b, quel que soit le type de cet échantillon. Chaque fois que le micro-rupteur du convoyeur se ferme alors qu'un signal vient d'être fourni par le détecteur 304, le bloc de commande 306 manoeuvre le robinet 186 pour faire tomber l'échantillon dans le four, puis déclenche les pompes 94 et 95 qui 35 comnencent leur course. De plus, les vannes 32 et 58 sont renversées et relient b à c au lieu de relier a à d. La présence des signaux ci-dessus et de celui provenant de la comnande 308 indique au bloc de commande 306 que l'échantillon admis dans le four est le premier. Le bloc de commande 306 actionne alors les vannes 40 117 et 111 pour relier a et ç, de sorte que le fluide de rinçage court-circuite COPY 71 32406 16 2106447 les pompes 94 et 95 à cette première mi.se en action des pompes. Il n'est en effet pas nécessaire de rincer les chambres d'accumulation ou les détecteurs. Pendant que les pompes fonctionnent, les chambres d'accumulation 36 (ou 40) et 62 (ou 66) se remplissent d'échantillons liquides provenant des absorbeurs 5 26 et 52, alors que les autres chambres d'accumulation restent vides. A la fin de leur course, les pompes 94 et 95 fournissent au bloc de commande 306 m signal. Le bloc de commande répond à ce signal en fermant la vanne 20 et en réorientant la vanne 24 pour relier a à c. De plus, si la vanne 48 a relié cet a durant la course des pompes, elle est actionnée à la fin de la course pour relier ç et b de façon que les gaz provenant de la 10 purge de la chambre 40 penètrent dans le laveur 88. En même temps, celles des vannes 109, 111, 115 et 117 qui reliaient a et ç sont ramenées à leur orientation primitive pour relier a et b. Ainsi, une fois les chambres d'accu-lation 36 et 66 remplies d'échantillons liquides, la vanne 20 se ferme, la vanne 24 relie a et ç, la vanne 48 relie ç et b et les vannes 111 et 117 15 relient a et b. ï.e bloc de commande 306 ferme les vannes 78 et 80 au bout d'un délai déterminé après leur ouverture. Ce délai est choisi pour qu'il suffise à la purge des échantillons liquides d'essai dans les chambres d1 accumulation et qu'il se termine après la fin de course des pompes 78 et 80. Lorsque les 20 vannes 78 et 80 (ou l'une des deux seulement si l'échantillon était simplement marqué) se feraient, le bloc de commande 306 ouvre l'une des vannes 113 et 114 et l'une des vannes 123 et 124. suivant l'état des vannes 32 et 5'3. Si les vannes 32 et 58 relient a à d et b à ç, le bloc de commande 306 ouvre les vannes 113 et 124-25 Etant donné que le dernier signal reçu du détecteur 304 indique que l'échantillon traité est à double marquage, le bloc de commande 3O6 ouvre les deux vannes 133 et 134 pour aspirer dans les détecteurs 116 et 126 les échantillons provenant respectivement des chambres d'accumulation 36 et 66. Si, au contraire, le signal avait indiqué uniquement la présence de 30 ( ou de tritium) le bloc de commande aurait ouvert uniquement la vanne 134 (ou la vanne 133 )• Avec un retard suffisant pour que les échantillons liquides d'essai arrivent aux détecteurs 116 et 126, celles des vannes 113, 114, 123, 124, 133 et 134 qui étaient ouvertes se ferment. Le bloc de commande 306 met en route 35 le convoyeur 10 qui amène un nouvel échantillon vers la chambre de combustion. Le bloc 306 déclenche également les électroniques de comptage 148 et 152 associées aux détecteurs 116 et 126. La vanne 20 est de nouveau ouverte, comme chaque fois que le convoyeur est mis en route pour fournir un nouvel échantillon. Lorsque le maillon contenant le second échantillon approche 71 32406 17 2106447 de l'ouverture 170, le détecteur 304 fournit au bloc de comnande 306 un signal indiquant qu'un nouvel échantillon à double marquage approche. Lorsque le maillon arrive au-dessus de l'ouverture 170, il ferme le micro-rupteur et le bloc de comnande 306 actionne de nouveau le robinet l86, les pompes 94 et 95 et 5 les vannes 24, 78, 80, 109, 115 et 48 comme ci-dessus. De plus, comme les vannes 109 et 115 ont déjà été actionnées pour le premier échantillon, les vannes 111 et 117 relient a à ç pour rinçer les chambres d'accumulation intermédiaires. Les vaines 32, 58, 407 et 408 se renversent lorsque l'échantillon pénètre par l'ouverture 170. 10 Dans l'exemple illustré en figures 10a et 10b le second échantillon est introduit avant que le comptage du premier par les électroniques ne soit terminé : ce cas est celui où les deux échantillons sont dans des maillons proches l'un de l'autre. Mais, s'il y a des maillons vides, l'échantillon suivant peut n'arriver qu'une fois le comptage terminé. La logique du système 15 est prévue pour ce cas, mais dans celui envisagé ici, les pompes conmencent à envoyer du scintillateur et du liquide de rinçage alors que l'échantillon d'essai précédent est encore soumis au comptage. A la fin de chaque comptage, les électroniques envoient au bloc de commande 30ô un signal qui provoque l'ouverture de la vanne 144 et des 20 vannes 137 et 139 (ou d'une seule, si l'échantillon avait été à simple marquage). Si le bloc de comnande 306 avait antérieurement reçu du détecteur 304 un signal indiquant que l'échantillon ne contient que du tritium, le bloc de comnande avait ouvert la vanne 137 à la fin du comptage pour vider le 25 détecteur 116. Un processus similaire serait intervenu si l'échantillon n'avait contenu que du carbone 14. Mais comne le premier échantillon était doublement marqué, les vannes 137 et 139 s'ouvrent toutes deux. La durée d'ouverture est suffisante pour que les détecteurs 116 et 126 se vident complètement. Pendant la course des pompes qui accompagnent la combustion du 30 second échantillon, les vannes 111 et 117 relient a à ç pour envoyer du liquide de rinçage dans les chambres d'accumulation appropriées. Lorsque le second échantillon arrive à la chambre de combustion, le bloc de comnande 136 actionne les vannes 32 et 58 pour que du liquide de rinçage provenant des pompes arrive aux premières chambres d'accumulation (36 ou 48 d'une part, 35 62 ou 66 d'autre part) et que les échantillons liquides provenant de la combustion du second échantillon arrivent aux secondes chambres d'accumulation (40 ou 36 et 66 ou 62). Chaque fois que le bloc de comnande 306 reçoit un signal de fin de comptage, il ouvre la vanne 144 et les vannes 137 et 139 (ou une seule si 40 l'échantillon d'essai précédent est à simple marquage). Une fois les détecteurs 71 32406 18 2106447 vidangés, la vanne 144 se ferme ainsi que les vannes 137 et 139 (ou l'une de ces dernières). Le liquide provenant de la chambre d'accumulation correspondante rince le détecteur. Celle des vannes 113 et 114 et celle des vannes 123 et 124 qui ont été sélectionnées sont repérées par le signal reçu par le bloc de 5 commande 306 des vannes 32 et 58, signal qui indique quelles chambres d'accumu- . lation ont reçu le liquide de rinçage. S'il s'agissait des chambres 36 et 66, les vannes 113 et 124 s'ouvrent lors de la fermeture de la vanne 144 et des vannes 137 et 139). Les vannes 133 et 134 s'ouvrent à ce moment (en réponse au signal provenant du détecteur 304 qui indique la nature de l'échantillon précé-jO dent). Si la chambre d'accumulation 36 ou 40 sélectionnée par la vanne 32 pour recevoir le liquide de rinçage provenant de la pompe contient du liquide à la fin de la course de la pompe, la vanne 133 s'ouvre à la fin de cette course. De même, si la chambre d'accumulation 62 ou 66 contient encore du liquide, c'est la vanne 134 qui s'ouvre. La durée d'ouverture des vannes sélectionnées est 15 suffisante pour vider les chambres et remplir les détecteurs. Lorsque les vannes se referment, le bloc de commande 306 ouvre la vanne 144 et les vannes 137 et 139 (l'une des deux si l'échantillon avait été simple) suivant les indications reçues de la logique du bloc de comnande 306. Ces vannes se referment au bout d'un délai déterminé, suffisant pour que les détecteurs 116 20 et 126 se soient vidés. Ainsi, à la fin de chaque comptage, les détecteurs 116 et 126 (l'un des deux si l'échantillon avait été à simple marquage) sont remplis de liquide de rinçage, puis vidangés. Cette opération se termine soit avant, soit après la fermeture des vannes 78 et 80. Dans l'exemple donné où le second échantillon est doublement marqué, jg5 les deux échantillons liquides suivants sont transférés des chambres d'accumulation aux détecteurs à la fin du second fonctionnement de la vanne 144» Pour cela,on ouvre un couple de vannes 113 et 114 ou 114 et 124, en même temps que les vannes 133 et 134- Les vannes restent ouvertes suffisammeit longtemps pour que le liquide soit transféré en totalité, puis elles se ferment. Le système 30 est alors prêt à recevoir un troisième échantillon dans la chambre de combustion. Pour cela,un signal de mise en route est envoyé au convoyeur 10, lorsque le comptage du second échantillon débute, à la seconde fermeture des vannes 133 et 134- Le troisième échantillon étant également doublement marqué, le système fonctionne de la même façon que ci-dessus, mais les vannes 32, 58, 407 et 408 35 sont basculées et les vannes 113, 114* 123 et 124 sont mises en oeuvre en conséquence. Lorsque le quatrième échantillon approche, le détecteur 304 indique au bloc de comnande qu'il ne contient que du carbone 14» Le bloc de comnande 306 oriente alors la vanne 25 pour relier a à b. Ainsi les produits de com-40 bustion arrivent directement à l'absorbeur 1 32406 19 2106447 pour relier a à ç (sans intervenir sur la vanne 109) de façon que le scintillateur A revienne au réservoir. A la fin de la course des pompes, la vanne 25 relie de nouveau a à ç et la vanne 115 relie a à b. Au cours de la quatrième course de la pompe, les vannes 111 et 117 relient a à ç et envoient du liquide de rinçage à celles des chambres d'accumulation 36, 42, 62 et 66 qui viennait de contenir un échantillon. Le fonctionnement des vannes 111 et 117 est respectivement provoqué par l'ouverture des vannes 109 et 115 au cours du cycle précédent. Lors de la combustion du quatrième échantillon (ainsi que du cinquième et du sixième) la vanne 48 relie c à b et la vanne 78 reste fermée tandis que la vanne 80 est ouverte, étant donné les signaux qui parviennent du détecteur 304» Lorsque le cinquième échantillon brûle, les pompes 94 et 95 fonctionnent conme ci-dessus, mais cette fois les vannes 109 et 111 relient l'une et l'autre a à b de façon à ramener le scintillateur et le liquide de rinçage à leurs réservoirs respectifs. La vanne 111 ne fonctionne pas puisque la vanne 109 n'a pas fonctionné au cours de la course précédente de la pompe. Les électro-vannes 113, 114 et 32 fonctionnent de la même façon pour les quatrième, cinquième et sixième échantillons bien que les chambres d'accumulation 36 et 40 soient vides (ce qui simplifie la logique). La vanne 133 s'ouvre en même temps que la vanne 113 à la fin de la course de la pompe qui accompagne la combustion du quatrième échantillon de façon à remplir le détecteur 116 d'agent de rinçage qui est ensuite accumulé dans la chambre 36 ou 40, suivant la condition initiale du système. La vanne 133 s'ouvre à la fin de la course de la pompe puisque la chambre d'accumulation choisie par la vanne 32 pour recevoir un liquide de rinçage au cours de cette quatrième course de la pompe contient du liquide. La logique de fonctionnement des vannes 137 et 139 (incorporée au bloc de commande 306) est telle que chacune des vannes subit deux fonctionnements complets, l'un pour l'admission de l'échantillon et l'autre pour l'admission du liquide de rinçage, pour chaque échantillon traité par ces valves : chaque couple de fonctionnements peut donc être considéré conme un cycle complet. Dans ces conditions, la vanne 133 s'ouvre à la fin d'un comptage et après vidange du détecteur 116. Pendant que la chambre d'accumulation 36 ou 40 se remplit de liquide de rinçage durant la quatrième course de la pompe, la chambre d'accumulation 62 ou 66 se remplit d'un échantillon liquide provenant de 1'absorbeur 52 de gaz carbonique et l'autre chambre 66 ou 62 se remplit de liquide de rinçage. A la fin de la quatrième course de pompe, le détecteur 126 est rempli de liquide de rinçage provenant de la chambre d'accumulation 62 ou 66 et se vide comme décrit ci-dessus. Lorsque le liquide de rinçage est chassé du détecteur 126 à l'issue de la quatrième course de pompe, il quitte 71 32406 20 2106447 également le détecteur 116 comme indiqué ci-dessus à propos des courses précédentes. A la fin de la purge qui suit la quatrième course de pompe, lorsque la vanne 80 se ferme et que le second fonctionnement de la vanne 5 144 est terminé, l'échantillon liquide dans la chambre d'accumulation 62 est transféré au détecteur 126, puis compté et évacué comme les échantillons précédents . Le système fonctionne de la même façon pour brûler et compter le cinquième et le sixième échantillons, mais la vanne 111 s'ouvre de a à b 10 tandis que les vannes 133 et 137 restent fermées. 3 Lorsque le septième échantillon, qui ne contient que H, arrive dans la chambre de combustion la vanne 25 reste dans l'orientation pour laquelle elle relie a à ç, de sorte que les produits de combustion passent du four 12 à 1'absorbeur 26. La vanne 48 reste dans l'orientation reliant 15 ç à b, de sorte que les gaz qL s'échappent dans le collecteur 46 vont au laveur 88. Au cours de la septième course des pompes, le bloc de commande 306 répond au signal qu'il reçoit du détecteur et qui indique que l'échantillon n'est marqué qu'au tritium en orientant la vanne 115 pour relier a à b et ramener le scintillateur B au réservoir 100. La vanne 117 relie 20 a à c pour fournir du liquide de rinçage à la chambre d'accumulation appropriée 62 ou 66 qui vient d'être vidée et n'a pas encore été rincée. Le bloc de commande 306 commande la vanne 117 comme la vanne 111 mais en fonction du signal reçu du détecteur juste avant la course précédente des pompes. Si ce signal avait indiqué un échantillon qui ne contient que 25 H, la vanne 115 n'aurait pas fonctionné et la vanne 117 aurait continué à relier a à b pour recycler le liquide de rinçage. Comme au contraire la vanne 115 a fonctionné pour l'échantillon précédent, le bloc de commande maintient la vanne 117 orientée pour relier a à ç pendant la course des pompes. 30 Dans le cas schématisé la vanne 117 relie a à ç au cours de la septième course mais reliera a à b durant les huitième, neuvième et dixième courses, puisque les septième, huitième et neuvième échantillons sont marqués uniquement au tritium. Au cours des huitième et neuvième courses de pompes, la vanne 115 recycle le scintillateur au réservoir 100 comme durant la 35 septième course. La vanne 109 s'ouvre de a à c au cours de la septième course pour fournir du scintillateur à l'absorbeur 26. d'eau tritiée. La vanne 111 relie a à b pour recycler le liquide de rinçage au réservoir 104 pendant cette septième course puisque la vanne 109 n'a pas fonctionné durant la sixième course. La vanne 78, qui était fermée pendant la combustion des trois 40 échantillons du second type, est ouverte par le bloc de commande à réception 1 32406 21 2106447 des signaux provenant du détecteur pour les trois derniers échantillons (comme pour les trois premiers), alors que la vanne 80 reste fermée. Les vannes 123, 124 et 58 fonctionnent conme dans les cycles précédents mais ne sont pas en fait utilisées, sauf pour fournir du liquide de rinçage à la chambre d'accumulation 66 au cours de la septième course. Une fois le liquide de rinçage évacué du détecteur 126, les vannes 129 et 134 restent fermées. Lorsque le dernier échantillon a brûlé et que son comptage conmence, le convoyeur est mis en action et amène le maillon suivant jusqu'à l'ouverture 170. On peut supposer que ce maillon contient un marqueur qui déclenche un mini-rupteur particulier indiquant la fin de la séquence. En réponse à ce signal, le dispositif complète le cycle de rinçage des chambres d'accumulation et du détecteur approprié, puis s'arrête conme le montre la figure 10b. Les vannes 109 et 115 continuent de relier a à b pour renvoyer les scintillateurs aux réservoirs 96 et 100. Les vannes 117 relient également a à b pour recycler le liquide de rinçage aux réservoirs 104 puisque la vanne 115 n'a pas fonctionné lors de la course précédente des pompes. La vanne 111 relie a à ç pour fournir du liquide de rinçage à la chambre 36 ou 40. A la fin du comptage en cours, le détecteur 116 se vide puis est rincé par le contenu de la chambre 36 ou 40. Le bloc de conmande 306 arrête alors le fonctionnement. Le dispositif qui vient d'être décrit est susceptible de très nombreuses variantes. Divers gaz (par exemple l'argon, un autre gaz neutre ou même l'air sec, moins efficaces mais plus économiques) peuvent remplacer l'azote. La purge de l'oxygène peut être omise au prix d'une diminution du rendement de comptage. On peut également omettre les rinçages, bien qu'ils soient nécessaires pour obtenir une précision maximum. Si on accepte de ne compter qu'un seul radio-isotope sur chaque échantillon, il suffit d'une pompe double, d'un seul absorbeur, d'une paire de chambres d'accumulation, d'un seul détecteur et d'une électronique très simplifiée. Si l'on accepte de compter dans m même échantillon liquide deux radio-isotopes provenant d'un même échantillon radio-actif de départ, on peut utiliser le dispositif simplifié illustré en figure 11. Les organes de cette figure déjà représentés en figure 1 portent le même numéro de référence. L'absorbeur extrait à la fois l'eau tritiée et et le détecteur compte à la fois le tritium et le carbone 14- Le scintillateur est choisi pour favoriser l'absoption et le comptage de l'eau tritiée et de • Ce peut être le scintillateur B. L'électronique 230 du dispositif illustré en figure 12, est très simil aire à celle montrée en figure 7 mais la sortie de la porte linéaire 256 attaque deux analyseurs 71 32406 22 2106447 monocanal 280 et 282. La fenêtre d'un des analyseurs est choisie pour transmettre les impulsions causées par le tritium et par les décroissences de •^C de faible énergie, tandis que la fenêtre du second ne transmet que des impulsions provenant de scintillations dues à ; il n'est pas nécessaire 5 ici de décrire le mode connu d'évaluation de la contribution du carbone 14 dans la fenêtre de comptage du tritium. Des compteurs 284 et 286 enregistrent les impulsions provenant des analyseurs 280 et 282 pendant des intervalles de temps détenninés. Le contenu des compteurs est affiché en 288 et reproduit par une imprimante 290. Il faut noter que l'on peut passer d'un dispositif suivant 10 la figure 11 à un dispositif suivant la figure 1 simplement par changement de l'électronique et adjonction d'équipements. Des échantillons doublement marqués peuvent également être comptés en utilisant une pompe triple, un absorbeur unique, deux chambres d'accumulation, un seul détecteur et une électronique diminuée de moitié par rapport 15 à celle de la figure 1, mais en utilisant deux scintillateurs. Il suffit pour atteindre ce résultat de préparer deux échantillons radioactifs à partir de la même substance. Seul le tritium provenant de la combustion du premier échantillon est extrait, puis compté. Seul le gaz carbonique provenant du second échantillon est collecté, puis compté. Le solvant d'extraction est 20 changé lorsqu'on passe d'une extraction à l'autre. La fenêtre du sélecteur est évidemment modifiée en alternance lorsqu'on passe d'un comptage au suivant, suivant un processus bien connu. Suivant une autre variante de mise en oeuvre, un échantillon doublement marqué est brûlé et les produits de combustion sont traités comme 25 illustré en figure 1. Le tritium et le carbone 14 sont ensuite comptés successivement dans un seul et même détecteur, avec deux fenêtres de comptage différentes, le passage de l'une à l'autre étant automatique. Si l'on souhaitait conserver pour analyse certains échantillons liquides particulièrement significatifs, le dispositif peut être modifié par 30 adjonction d'une dérivation munie d'une vanne à commande manuelle ou à comnande automatique en réponse à un repère porté par les échantillons de départ correspondants. Cette vanne dirige sur un flacon les échantillons liquides provenant des chambres de comptage après la mesure correspondante. Les avantages du procédé et du dispositif qui ont été décrits 35 ressortent de la description : le rendement est augmenté puisque l'on élimine les traitements avant combustion et entre extraction et comptage. La suppression des flacons de comptage réduit les dépenses et élimine les variations 32406 23 2106447 du bruit de fond dû aux flacons successifs. La suppression du flacon de comptage augmente le rendement de comptage puisqu'il n'y a plus d'absorption lumineuse dans la paroi du flacon. Le rendement de comptage augmente encore du fait que l'on peut introduire un volume donné de scintillateur dans une chambre adaptée à la forme des faces d'entrée des photo multiplicateurs. La collection de lumière et le rendement de comptage sont améliorés par le rapprochement des faces d'entrée des photo-multiplicateurs et de la solution. 71 324UO 24 2 IU544/ REVENDICATIONS 1°/ Procédé de comptage à scintillation liquide, caractérisé en ce que l'on amène successivement des échantillons radioactifs dans une zone de combustion, un nouvel échantillon étant automatiquement introduit dans la zone 5 de combustion lorsque les produits de combustion provenant de l'échantillon précédent, ont complètement quitté cette zone ; on provoque dans ladite zone la combustion de l'échantillon pour transformer les isotopes radioactifs en • oxydes volatils ; on entraîne les produits de combustion contenant lesdits oxydes ; on extrait lesdits oxydes dans un liquide scintillateur pour produire 10 au moins un échantillon liquide pour chaque échantillon radioactif ; et on envoie ledit échantillon liquide dans une zone de détection où l'on détermine sa radioactivité par comptage à scintillation liquide. 2°/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on déplace en file lesdits échantillons, maintenus espacés les uns des autres» de 15 façon à les amener successivement en un emplacement prédéterminé comnuniquant avec la zone de combustion. 3°/ Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on encapsule préalablement les échantillons radioactifs dans ion matériau combustible. 20 4°/ Procédé suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que,les échantillons radioactifs étant marqués au tritium et au carbone 14, l'eau et le gaz carbonique des produits de combustion sont séparément extraits pour fournir deux échantillons liquides distincts. 5°/ Procédé suivant la revendication 1, 2 ou 3> caractérisé en ce 25_ que l'on extrait, dans un même échantillon liquide, l'eau et le CO2 provenant du tritium et du carbone 14 contenus dans l'échantillon de départ. 6°/ Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque échantillon liquide à son tour est envoyé dans une chambre d'accumulation qui a été préalablement débarrassée par rinçage de 30 l'activité résiduelle due à l'échantillon liquide précédent. 7°/ Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la chambre d'accumulation est rincée au toluène. 8°/ Procédé suivant la revendication 6 ou 1, caractérisé en ce que l'échantillon liquide est aspiré de la chambre d'accumulation vers une zone 35 de détection où l'on compte l'activité de carbone 14 et/ou de tritium. 9°/ Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la zone de combustion est alimentée en oxygène sous un débit suffisant pour que les produits de combustion contiennent de l'oxygène en excès, dont une partie est retenue dans les échantillons liquides, et en 71 32406 25 2106447 ce que lesdits échantillons liquides sont débarrassés de l'oxygène. 10°/ Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'oxygène est évacué par échange avec de l'azote. 11°/ Dispositif de comptage à scintillation liquide, caractérisé en 5 ce qu'il comprend une chambre de combustion d'échantillons radioactifs successifs et des moyens de collection des produits de combustion provenant de la chambre et d'extraction de certains au moins des isotopes radioactifs sous forne d ' au moins un échantillon liquide par échantillon radioactif et caractérisé par des moyens de détection reliés aux moyens d'extraction et destinés à 10 recevoir automatiquement et en séquence les échantillons liquides et à effectuer sur ces échantillons successifs un comptage par scintillation liquide. 12°/ Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un convoyeur amenant automatiquement des échantillons radioactifs successifs en séquence à la chambre de combustion. 15 13°/ Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le convoyeur comprend une série de maillons successifs démunis de fond et de couvercle, glissant sur une plaque et adaptés chacun à recevoir m échantillon radioactif et à l'amener jusqu'à un orifice pratiqué dans la plaque par lequel l'échantillon accède aux moyens de combustion. 20 14°/ Dispositif suivant la revendication 12 ou 13, caractérisé par des moyens détectant l'arrivée de chaque échantillon entraîné par le convoyeur. 15°/ Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que les moyens de collection et d'extraction comprennent un 25 absorbeur et au moins une chambre d'accumulation d'échantillons liquides interposée entre 1'absorbeur et les moyens de détection. 16°/ Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce qu'il est prévu deux chambres d'accumulation disposées en parallèle, reliées chacune à l'absorbeur par un réseau de conduites munies de vannes permettant 30 de diriger les échantillons liquides successifs contenant le même ou les mêmes isotopes alternativement vers une chambre et vers l'autre. 17°/ Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé par un bloc de commande programmable réglant le fonctionnement de la chambre de combustion, des moyens de collection et d'extraction des moyens 35 de détection, et éventuellement du convoyeur. 18°/ Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisé en ce que le convoyeur est automatiquement remis en mouvement chaque fois qu'un échantillon liquide a été reçu par les moyens de détection. 1 32406 26 2106447 19°/ Dispositif de comptage à scintillation liquide comprenant des moyens pour recevoir automatiquement et en séquence des échantillons combustibles successifs contenant m ou plusieurs radio-isotopes, les oxyder par combustion et retenir les oxydes desdits radio-isotopes dans des échantillons liquides et des moyens pour détecter l'arrivée de chacun des échantillons successifs amenés en séquence aux moyens de réception et modifier de façon automatique le fonctionnement des moyens de retenue des radio-isotopes et de comptage en fonction d'indications portées sur les échantillons combustibles et indiquant les radio-isotopes qu'ils contiennent.