Brevet FR2077483A1 — publié le 19711029

La présente invention con@@@@@ un procédé et des dispositi@@ de stabili- sation d'un spectre de rayonnement gamma, en partioulier, mai@@@@@@ exelusive- ment, d'un spectre du rayonnement &gamma; naturel de formations g@ol@@iques, obte- nu au moyen d'un dispositif de détection pouvant par exemple comp@rter un compteur à scientillations associé à un dispositif photo-multiplicateur. Le compteur à scintillations est composé d'un cristal transparent qui possède la propriété d'émettre, lorsqu'il absorbe un photon &gamma;, un delair lumineux dont l'intensité est proportionnelle à l'énergie du photon t absorbé. Cet éclair est détecté par l@ dispositif photo-multiplicateur et il en résulte l'apparition d'une impulsion électrique correspondante dans le circuit anodique de ce dispositif. il est ainsi possible d'établir un spectre de rayonnement &gamma; , reprfsen- tant pour différentes longueurs tl'onde, ou différentes énergies de ce rayonnement complexe, la quantité de photons T reçue par unité de temps, c'est-àdire l'intensité du rayonnement pur différents niveaux d'énergle rles photons. Lorsqu'on s'écarte des conditions rigoureuses existant en lahoratoire, pour l'établissement des spectres T , notamment lorsqu'on opère, en un lieu où la température, la pression, le degré hygrométrique ., etc... varient au cours du temps, on constate que lis spectres de rayonnement &gamma; obtenus, par exemple les spectres du rayonnement $ de formations géologiques, subissent en fonction du temps des dérives telles que la courbe, représentant en ordonnées l'intensité du rayonnement en fonction de l'énergie des photons &gamma; , portée en abscisse, se déplace au cours du temps de façon erratique par transla- tion parallèle à l'axe des abscisses, le spectre n'étant pas, en lui même, affecté par cette dérive. De telles dérives sont très difficiles et môme pratiquement impossibles à annuler par des circuits électroniques compensateurs, toutes les rois que les différentes conditions de travail (pression, température, humidité etc...) sont susceptibles de varier séparément de façon imprévisible et dans ri.s limites relativement larges. Les méthodes classiques de stabilisation sont basées sur le repérage, dans le spectre de rayonnement &gamma; , d'un pic de référence bien défini dont on connait de façon précise l'abs@isse, c'est-à-dire pour lequel on connait l'énergie correspondant à son maximum d'intensité. Dans ces conditions, il est possible par un asservissement de compenser automatiquement la dérive du spectre en maintenant, ou en replaçant à un instant quelconque le pic de référence dans la position connue qu'il toit normalement occuper. Une telle méthode exige do connaitre dans le spectre riii pi@ particulier d'intensité suffisante ce qui est rarement réalisé en pratique, soit parce qu'on ne connait pas d'avance la nature du spectre que l'on va o@@enir, soit par@e que l'intensité des pics du spectre peut varier dans une l@@ge mesure d'une expérience à l'autre, ce d@@nier cas se rencontrant en parti@ulier lors de la détermination de spectres du rayonnement &gamma; naturel de formations géologiques . il a été proposé divers moysalls pour créer un pic de référe@@@ @ connu dans les spectres de rayonnement &gamma; , @n utilisant des dispositifs (générateurs de signaux de référence) placés à pr@ximité du détecteur du rayonnement &gamma; , de façon que les signaux de référence qu'ils créent empruntent rig@ur@usement les-- mômes voies de transmission que i &gamma; à mesurer, entre le détecteur et les moyens de détermination du spectre &gamma; . Parmi ces moyens, on peut ciler l'utilisation d'une source auxiliaire de rayonnement &gamma; , mais ce moyen est difficile à mettre en oeuvre et pratiquement inutilisable quand le rayonnement &gamma; à détecter est de faille intensité (ce qui est notamment le cas du ravonnement naturel des formations géologiques) car la source auxiliaire crée un fond Compton qui masque alors complètement le rayonnement &gamma; à détecter.On a ainsi songe à creer le pic de référence au moyen d'une source auxiliaire d'éclairs lumineux lorsque le dispositif de détection du rayonnement t est un ensemble formé d'un compteur à scientilla- tions et d'un dispositif photo-multiplicateur. Cette source auxiliaire simule par des éclairs lumineux des scintillations qui correspondraient à la réception de photons T de référence par le scintillateur. Cependant il est difficile de simuler exactement les caractéristiques photométriques des scintillateurs produites par la réception fine photons 3 et de plus la stabilisation de la source lumineuse pose à son tou@ des problèmes. L'objet essentiel de l'invention est de fournir un procédé et des dispositifs de stabilisation des spectres de rayonnement &gamma; ne comportant pas les inconvénients indiqués ci-dessus des moyens antérieurement employés et utilisables notamm@nt, mais non ex@lusivement, pour la stabilisation des spectres du rayonnement ' naturel émis par les formations géologiques. Un objet plus particulier de @ l'invention est cie fournir une méthode et un dispositif de stabilisation d'un spectre &gamma; , utilisant une source de référence émettrice de rayons T d'énergie corintlo, sans introdu@re dans le spectre 'le mesure un fond Compton di à cette source de référence. Le procédé selon l'invention t de stabilisation d'un spectre de rayonnement gamma, obtenu en exposant un dét@@teur de ce rayonnement à une source de rayons garsrna, est caractérisé en ce qlatil comprend en combinaison les ét é@apes suivan- tes a) On expos@ simultanément ce détecteur à la source de rayons &gamma; et à une source de référence capable d'émettre au moins deux sortes cie rayonnements compr @@ un p@@@@@ r@@o@@@@ @@ qui constitue un rayonnement @@ ; @@@ de réfé @@@@@, @@@@ @'@@ puls@@@s d'é@@@ @@ connue, dont l'émiss@@@ par @@@lite source de ré@ér@@@@ @@@ @@@@@@ @ par @'émission d'impuls@@@ d'un @@@@@@ rayonnement @@ @@@@@@ @@ d'énerg@@ d@@@é@@nte, tel qu'un rayonnement @@@@ ou rayonnement alpha, ou @@@@re un @@tr@ r@@@@ment gamma d'énergie connue. distinet dudit rayonnement @@ de référence, @@ On @é@@@@@, de @@@on sép@@é@ l@dit socond rayonnement @@ @'on isolc, parmi les @@@@lsions de rayonnement gamma reçues par le déte@teur de ce rayon nement, celles qui sont @@@ompag@@@s par des impulsions dudit s@@@@d rayonne- ment, dé@@@@ées séparément, les impulsions &gamma;; ainsi isolées constituant des signaux de stabilisation d'énerge connue pour le rayonnement gamma reçu par le détecteur de ce rayonnement, les autres impulsions &gamma; du rayonnement constituant des signaux de mesure, c) On amplifie lesdits signaux de mesure et lesdits signaux de stabilisa tion en asservissant le gain d'amplification des signaux de mesu@e au gain d'amplification des signaux de stabilisation, et on @tanlit un sp@@tre desdits signaux de mesure en stabilisant @@ spectre par a@ustement du gain d'amplifica tion des signaux de stabilisation de façon à mainten@r sensiblement constante l'amplitude moyenne des signaux de stabilisation amplifiés. Une telle méthode a pour a@antage non soulement de résoudre le problème de la stabilisation du spectre, mais cncore de n'introduire dans @@ spectre aucun signal parasite dû à des precessus d'absorption incomplète, dans le détecteur du rayonnement &gamma; , des @ayons &gamma; émis par la source de référence (effet Compton en particulier). En effet de tels signaux parasites, dus à des processus d'absorption in complète étant provoqués par des rayons &gamma; issus de la source de référence sont accompagnés par une autre émiss@@@@@@ cette source et peuvent done ètre facilement identifiés et éliminés du spectre &gamma; de mesure. En d'autres termes, le prorédé selon l'invention est car@@@@@isé en ce que l'on superpose@au rayonnement &gamma; , à m@surer un rayonnement de référence connu, émis par une source auxiliaire qui émet simultanément à ce rayonnement de référence un autre rayonnement détecté séparément et dont la c@t@@idence temporelle avec le rayonnement de référence permet de distinguer celui-ci du rayonnement à mesurer, ce rayonnement de référence étant utilisé pour la stabilisation du spectre du rayonnement à mesurer, La source auxiliaire utilisée devra posséder les caruciti' @s@iques suivan- tes - elle devra émettre un rayonnement r en coîn@idence avec rln nu plusieurs autres rayonnements tels que des rayonnements ;S , ss ou ou - elle devra pouvoir fonctionner pendant une durée de temps suiffisamment grande, paf exemple de l'ordre d'un an, - elle d@rr@ être disponi@@ dans de comm@@@@ @@ être ind@@@@@@ellement ob@ende sans trop de difficu@@@@@@ur que son p@@x @@ @oi@ pa@ @@ @ssif. Dans le cas particulier de @@ spectrométrie du rayonnement &gamma; naturel des roches, on choisira une sour@@ au @liaire telle que le ravonnement &gamma; de réfé r@@@@ ait une énergie dont la val@ur soit assez voisine de la val@ur de l'éner g@@ maximum du spectre naturel. La source auxiliaire pourra être constituée d'éléments de la liste non limitative suivante : - Sodium (22Na) - Krypton (83Kr) - Thulium (170Tm) - Cobalt (60Co) - Niobium (94Nb) - Technetium (98Tc) - Cesium (13 Cs) - Europium (152Eu, 154Eu, 155Eu) - Antimoine (125Sb) - Americium (241Am) - Plutonium (239Pu) - Uranium (233U) Selon un mode de réalisation de l'invention auquel il semble que l'en doive donner la préférence, notamment pour la stabilisation des spectres du rayonnement &gamma; émis par les farmritions géologiques, on utilisera comme source auxiliaire le sodium 22 (22 Na) qui émet un rayonnement y d'énergie 1,28 MeV, coïncident avec un rayonnement ss+ d'énergie 0,54 MeV (millions d'électron-Volts). Des exemples non limitatifs de réalisation de l'invention s@nt décrits ci-après plus en détail en se référant aux dessins annexés où : - la figure 1 illustre de fu schématiquo le procédé selon la présente invention ; - la figure 2 représente un premier mode de réalisation selon l'invention d'une sonde de détection rayonnement T émis par des formations géolo giques ; - la figure 2A montre la ferme pouvant être donnee en section droite à la sonde selon la figure 1 - la figure 3 représente un second mode de réalisation selon l'invention d'une sonde de détection du rayonnement &gamma; ; - les figures SA et 3B sont des vues de détail du dispositif selon la figure 3, respectivement @n coupe par le plan de symétrie de ce disposi tif et par un plan perpendiculaire à ce plan de symétrie ; - la figure 4 représente s@@@matiquement un dispositif él@@@@@nique do traitement des signaux émanant des moyens de dét@@tion selon l'invention ; - la figure 5 représente les moyens d'établissement du sp@@tre &gamma; et de stabilisation de celui-ci par asservissement aux signaux de référence ; - les figures 6A et 6B montrent le principe de l'asservissement réalisé ; - la figure 7 illustre une variante d'une partie du dispositif do la figure 4. Dans la figure 1, illustrant de façon schématique la présente invention, la référence 1 désigne le détecteur de rayons &gamma; et la référence 2 une source de référence, telle que, par exemple, du sodium 22 (22Na), capab@@ d'émettre deux sortes de rayonnements nucléaires, à savoir dans ce mode préféré de réali sation un rayonnement ss+ dont l'énergie est de 0,54 MeV et un rayonnement &gamma;, coïncident avec ce rayonnement ss+, , et dont 0 'i'n ('St Selon l'invention, un déte@@eur de rayonnement ss, indiqué par la référence 3, est utilisé pour séparer des impulsions sortant du dét@@teur 1 par le conducteur 4 celles de ces impulsions dont la ré@@ption par le dét@@teur 1 coîncide avec la réception d'impulsions ss, par le détecteur 3, c'est-à-dire celles des impulsions &gamma; qui sont émises tiar la source 2 de référence. Ce résultat peut être obtenu au moyen d'un dispositif électr@nique à coîncidence désigné sur la figure 1 par la référence générale 5, @@ dispositif étant connecté aux détecteurs 1 et 3 par les conducteurs 4 et 6 respectivement et comportant une première sortie 7, pour les impulsions correspondant à la réception par le détecteur 1 d'impulsions &gamma; non accompagnées d'impulsions ss , et une seconde sortie 8, pour les impulsions correspondant à la ,, @@ption par le détecteur 1 d'impulsions &gamma; en coîncidence avec des impulsions ss détectéesen 3.Ce montage présente l'avantage de ne nécessiter @ucune stabilité de la chaine de détection du rayonnement il puisque seule la coîn@@dence temporelle entre les rayons &gamma; et ss émis par la source de référence, est utilisée pour isoler le rayonnement T de référence. On supposera dans ce qui sui@ que les deux rayonnements en coîncidence émis par la source de référence sont respectivement tin rayonnement T et un rayonnement ss , cette source élant du sodium 22 et que l'on utilise un dé t@@@eur et un détecteur ss (liii sont tous deux du type compteur à scintillations. On utilisera par exemple pour détecter le rayonnement &gamma; un s@intillateur de type connu à iodure de sodium de taille proportionnée à l'én@rgie et à l'intensité du rayonnement &gamma; dét@@té et pour détecter le rayonnement ss un s@in- tillateur d'un type également connu dans lequel l'élément sensible est constitué en un matériau organique (par exemple en anthracène ou en une matière plas tique comportant les additifs ou produits dopants habituels). On onvisage plus particulièrement dans ce qui suit le cas où les dispositifs de détection sont placés dans une sonde descendue dans un puils en vue d'établir un spectre du rayonnement &gamma; naturel des formations gé@@@giques en- vironnant ce puits. La figure 2 illustre un prem@er mode rie réalisation d'une sonde à rayonnement &gamma; selon l'invention constituée par un montage centré s@nsiblement sur l'axe du puits dans lequel cette sonde est descendue. Cette sonde est constituée de deux pièces métalliques 9 et 10 par exemple en acier, connectées entre elles par les éléments détecteurs motte de réalisation, sont protégés par un capot 11, constitué en un matériau n'absorbant que faiblement les rayons &gamma; émis par les formations géologiques, tel que l'aluminium @u une matière plastique. La sonde est, à sa partie supérieure, suspendue à un câble 12 qui contient des conducteurs électriques transmettant en surface les signaux produits dans la sonde et des conducteurs alimptitant la sonde en énergie électrique. La fixation du capot 11 aux pièces 9 et 10 est étanche et peut ôtre calculée de façon à se détacher lorsque l'effort de traction sur le câble 12 dépasse une certaine limite, pour des raisons de sécurité en cas de coincement de la sonde dans le puits. La sonde comporte à l'intérieur du capot ll un dispositif de détection du rayonnement &gamma; constitué d'un scititîllateur 13 (par exemple du type à cristal de iodure de sodium) associé de façon connue à un photo-multiplicateur PM1&gamma;,ce scintillateur ayant une enveloppe 14 en un matériau n'absorbant Cette faiblement les rayons T , tel que l'aluminium. Sous cet ensemble est disposé un détecteur de rayons J3 comportant de façon connue en soi un scintillateur 15 associe à un photo-multiplicateur PM2ss. Entre les scintillateurs la et 15, est disposée une source auxiliaire de rayons &gamma; désignée par la référence 16 et qui est en même temps une source de rayons ss , cette source étant de préférence constituée par une pastille de sodium Na Le scintillateur 15 est blindé sur sa paroi latérale par une couche 17 d'un matériau absorbant fortement les rayons T , tel que le plomb et la source auxiliaire 16 est séparée du scintillateur 13 par une feuille 18 d'un- matériau formant écran optique entre tes deux oscillateurs et arrêtant ceux des rayons ss qui se dtrigernient vers le scintillateur 13. Cette feuille peut,par exemples autre constituée en aluminium qui n'absorbe pas sensiblement les impulsions &gamma; d'énergie 1,28 MeV émises par la source auxiliaire 16. L'épaisseur r "tte feuille sera choisie en fonction de l'intensité du rayonnement &gamma; de référence, c'est-à-dire de l'activité de la s@urce de sodium 22 émettrice de ce rayonnement. Comme représenté par la figure 2A, on pourra éventuellement prévoir sur la paroi externe du capot 11 des nervures longitudinales 19 perm@itant l'écou- lement de la bouc de forage entre ce capot et la paroi 20 du puils tout en améliorant la rigidité du capol 11. La figure 3 illustre un autre mode de réalisation d'une sonde selon l'invention dans lequel on retrouve l'ens@mble de détertion de la sonde selon la figure 2 (les mêmes références on@ été utilisées sur les deux figures pour dé signer les éléments communs aux d@ux modes de réalisation), @@@ @@semble de détection n'étant cep@ndant plus @entré dans le trou, mais constituant cette fois un patin appliqué contre la paroi du trou par des bras 21 à 24. Dans ce mode de réalisation le scintillateur 13 ne doit être sensible qu'aux rayonnements provenant du demi-espace contenant la génératrice du trou contre laquelle s'applique le patin contenant les dispositifs de détection. Il peut par suite, comme représenté par les figures 3A et 3B. être en touré par l'élément détecteur du scintillateur 15 sur la plus g@ande partie de sa surface latérale, en ne laissant libre qu'une fenêtre 25 des@inée à venir au contact de la paroi Il convient de noter que l'invention n'est pas limitée à l'@tablissement de spectres &gamma; des formations gé@logiques trav@rsées par un sondage et que la so@@@ à rayon &gamma; construite pour la mise @n peuvre du procédé solon l'inven tion pourra être adaptée à l'exé@ution de relevés, par déplacement de la sonde à la surface du sol ou d'un fond subaquatique,de façon à obtenir une cartographie du rayonnement gamma du sous sol. La figure 4 représente schématiquement les circuits él@@@ t-ttiitîtii's pouvant être utilisés pour repérer et isoler, parmi ceux des signaux &gamma; reçus par le scintillateur, ceux produits par la source de référence 16. Dans le cas où le procédé de stabilisation solon l'invention est applique à un dispositif de détection lit rayonnement T , tel qu'une sonde,relié à des moyens de mesure par un câble de transmission, les circuits électroniques de la figure 4 seront de préférence incorporés à la sonde, af@n de réduire le nombre de voies de transmission nécessaires dans le câble et d'év@ter tonte distorsion des signaux. On a désigné sur la figure 4 par S&gamma; la borne de sortie du photomultiplicateur PM1&gamma; et par Sss la borne de sortie du photomultiplicateur PM2ss . La sortie Sss est connectée à la borne d'entrée d'une bas@u@e monosta b@@ 30 servant à mettre en forme les signaux sortant en Sss . @a @orne de sortie de 30 est connectée par le conducteur 31 à un @ir@uit 32 avant deux sorties complémentaires 33 et 34 dont la première fournit un signal exelusivement lorsqu'un s@@@@l est appliqué an dispositif 31, c'est-à-dire larsqu'un signal apparait en Sss , tandis que dans ces conditions la sortie 31 @@ délivre au @@n signal.Inversement cette sortie 34 délivre un signal exclusivement lors qu'aucun signal n'est appliqué à l'entrée de 32, c'est-à-dire @ersqu'aucun signal n'apparaît en Sss , la borne de sortie 33 ne fournissant alors aucun signal. La sortie S&gamma; est connectée par le conducteur 35 à une première borne d'entrée d'un premier circuit lesique 36 du type porte ET ayant une seconde borne d'entrée qui est connectée par le conducteur 37 à la borne de sortie 33 du dispositif 32. La sortio S&gamma; est également connectée, par le conducteur. 39 à une première borne d'entrée 40 d'un second circuit logique 41 du type porte ET ayant une seconde borne d'entrée qui est connectée par le conducteur 42 à la borne de sortie 34 du dispositif 32. Dans ces conditions, il n'apparait d'impulsions électriques sur la borne de sortie S de la porte ET 36 qu'en réponse aux impulsions fournies par le photomultiplicateur PM1&gamma; qui sont accompagnées par des impulsions délivrées par le photomultiplicateur PM2ss , c'est-à-dire seulement à la réception par PM1&gamma; d'impulsions &gamma; de référence fournies par la source auxiliaire, puisque seules ces- impulsions sont accompagnées d'impulsions ss excitant PM2 Inversement, il n'apparait borne de sortie M de la porte ET 41 qu'en réponse aux impulsions fournies par le photomul tiplicateur PM1&gamma;; qui ne sont accompagnées d'aucune impulsion délivrée par le photomultiplicateur .PM2 W et par conséquent seulement lors de la réception par PM1&gamma; d'impulsions &gamma; &gamma; de de mesure telles que celles fournies par les for- mations géologiques entourant la sonde, à l'exclusion des impulsions &gamma; de ré- férence fournies par- la source auxiliaire La porte ET 41 arrête non seulement ces impulsions de référence, mais aussi le fond Compton produit par le scintillateur 15, puisque les impulsions responsables de ce fond excitent le photomultiplicateur PM2ss qui, par le conducteur 42, délivre un signal de blocage de la porte 40. La borne M (mesure) est contiectée à un dispositif à seuil 13 ne laissant passer que les impulsions d'amplitude suffisante pour correspondre à une entre gie minima des rayons &gamma; reçus, (e seuil d'énergie étant par exemple fixé à 0,3 MeV et permettant de réduire dans une large mesure l'influence du bruit dans les signaux de mesure. Le dispositif à seuil 43 est connecté à un dispositif 44 allonger de signaux transformant les impulsions brèves apparaissant en M, en créneaux allongés d'amplitude proportionnelle aux impulsions afin de faciliter leur transmission à distance par le celle 12. En effet, une telle transmission à distance affecte les si@@aux et en transmettant dans le câble 12 des crén@aux suffisamment allangés il est possible par échantillonnage d'@@oler à la sortie du câble une partion du créneau très peu affectée par la transmission, cette portion étant seule considérée dans l'établissement du spectre &gamma; . Par exemple, les impulsions apparaissant en M,ayant un@ d@rée de l'ordre de 1 microseconde ( S), sont transformées par le dispositif @@ en créncaux d'une durée d'environ 140 S . La borne S (stabilisation) est, elle aussi, connectée à un dispositif à seuil 45 permettnnt d'éliminer le fond Compt@n accompagnant :i la borne S les impulsions &gamma; de référence. Si, par exemple, l'énergie des impulsions &gamma; de référence est de 1,28 MeV (cas où la source de référence est 22Na) le dispositif 45 pourrn être réglé pour ne laisser passer que les impulsions d'énergie dépassant une valeur mini male de l'ordre de l MeV. Le dispositif à seuil 45 est également connecté à un dispositif allongeur 46. Dans l'exemple illustré par la figure 4, où les signaux de mesure sortant de l'allongeur 44 et les signaux de stabilisation sortant de l'allongeur 46 sont destinés à être remélangés pour être transmis à distance par un même câble 12, on fait passer les signaux sortant de 46 dans un amplificateur 47 dont le gain est choisi suffisant pour porter toutes les impulsions émanant de la source de référence à un niveau qui ne pourra jamais être atteint par celles transmises par la borne M de mesure, ce qui permettra do distinguer aisément les deux groupes d'impulsions mélangées en vue de leur transmission par le câble 12. Si par -exemple les impulsions de mesure sont produites par des impulsions &gamma;d'énergie au plus égale à 2,62 MeV (telles que des rayons &gamma; émis par des formations géologiques), il suff@ra de donner à l'amplificateur 47 un gain égal à 3 dans le cas où la source de référence est constituée par 22Na émettant des rayons &gamma; d'énergie égale à 1,28 MeV. Dans ces conditions il n'y @ura aucun risque de confusion entre les signaux de mesure sortant de 44 ot les signaux de Stabilisation sortant de 47, à condition que la dérive de l'amplificateur 47 au cours du temps reste constamment négligeable par rapport à celle de l'ensemble détecteur du rayonnement pour que l'amplitude des signaux sortant de 47 reste toujours supérieure à celle des signaux sortant de 44. La transmission au câble 12 des impulsions sortant de 44 et de celles sortant do 47 s'effectue par les conducteurs 48, 49 et 50, 51 @onn@ctés au câble 12 par l'intermédiaire d'ut mélangeur do signaux 52, du @ type porte ana- logique. Dans le mode de réalisation selon la figure 4 est interposé entre les conducteurs 48 et 49 d'une part et les conducteurs 50 et 51 d'autre part un circuit 53 qui, en cas d'interférence entre un créneau nrrivant par le conducteur 48 et un créneau arrivant par le conducteur 50 ne laisse passer que le premier arrivé. En d'autres termes, un créneau reçu par 53 n'est autorisé à passer vers le conducteur 49 ou le conducteur 51 que si un autre créneau n'est pas déjà en cours de transmission vers- le mélangeur 52. Cette disposition permet de ne transmettre par le câble 12 qui' des signaux de largeur constante (140 S dans l'exemple non limitatif considéré) ce qui facilite leur traitement à la sortie du câble 12. La figure 5 illustre un mode de réalisation des moyens de traitement à distance des signaux transmis par-le câble 12, permettant d'établir un spectre stabilisé du rayonnement &gamma; mesure. Dans le cas où les détecteurs l et 3 ainsi que la source de référence 2 sont placés dans une sonde descendue dans un puits, ces moyens de traitement des signaux seront situés à la surface du sol en étant reliés à lia sonde par le câble 12. Dans le dispositif illustré par la figure 5, les signaux sortant du câble 12 traversent un discriminateur d'amplitude 54 permettant de séparer le train d'impulsions reçues en deux groupes : le groupe des signaux de référence qui, dans l'exemple envisagé plus haut, sont fournis par (les impulsions d'énergie supérieure à 3 MeV, et celui des signaux de mesureproduits par des impulsions d'énergie inférieure à ce seuil Les signaux sortent alors du discriminateur d'amplitude 54 par le conducteur 56 (signaux de stabilisation) s'ils correspondent à des impulsions d'énergie supérieure à 3 MeV et par le conducteur 55 s'ils correspondent à des in'pulsions d'énergie inférieure à 3 MeV (signaux de mesure). Les signaux sortant par le conducteur 56 sont appliqués à l'amplificateur 57 dont le gain est égal à l'inverse du gain de l'amplificateur -17 (fig, 4), c'est-à-dire égal à 1/3 dans l'exemple considéré. Ceci permet d'obtenir entrè les signaux de mesure délivrés par le conducteur 55 et les signaux de stabili- salion sortant de l'amplificateur 57 par le conducteur 58 le même rapport d' amplitude qu'entre les signaux sortant de l'allongeur 44 et ceux issus de l'allongeur 46 (fig. 4), avant l'amplification de ces derniers en 47 qui a permis le transport des deux sortes de signaux par le même câble 12. Les signaux sortant Par le conducteur 56 sont ainsi ramenés à leur "vrale" grandeur. Comme celle de l'amplificateur 47, la dérive de l'amplificateur 67 en fonction du temps devra être négligeable par rapport à celle de l'ensemble des moyens de détection. Les conducteurs 55 et 58 sont connectés à deux amplif@cateurs de même galn 59 et 60 respective @nt dont les bornes de sortie sont reliées aux dispo- sitifs de conversion analogique - numérique 61 et 62 respect@vement, pouvant être com@@@dés par un même généraleur 63 de signaux haute fréquence en dents de scie (ce générateur fournit la même base de temps atix deux convertisseurs G1 et 62). Le dispositif d'analyse 61 peut être de deux types suivant l'usage que 1 n veut faire du spectre enregistré a) si l'on désire une analyse fine du spectre &gamma; on utilisera dc préférence un convertisseur analogique-numérique suivi d'une mémoire numérique multicanaux (200 à 800canaux par exemple).Le principe des appareils de ce type actuellement commercialisés est le suivant Un système de conversion amplitude-temps ouvre une porte pendant un intervalle de temps proportionnel à l'amplitude de chaque impulsion éJt'ctrique sortant de l'amplificateur 59, donc proportionnel à l'énergie du ph@ton &gamma; détecté ayant produit cette impulsion. Cette porte délivre un train d'impulsions toutes identiques à une fréquence élevée et constante (par exemple 20 MHz). Le nombre d'impulsions délivrées pal la porte pendant son ouverture ('St ainsi proportionnel à l'amplitude du signal électrique sortant de l'amplificateur, c'està-dire à l'énergie du photon S .Un ensemble de circuits logiques, également contenu dans le dispositif 61, détermine, à partir de ce nombre t'impulsions, l'adresse du canal de mémoire qui sera augmenté d'une unité. Le photon initial se trouve alors compté dnns le canal de mémoire correspondant à son énergie. b) si l'on se contente d'une analyse plus globale du spectre,afin de diminuer les délais d'exploitation notamment, on préférera pour @onstituer le dispositif 61, un système comprenant un ensemble de circuits à senils, éventuellement ajustables, triant les impulsions d'après leur amplitude, suivi d'une mémoire analogique ou numérique à quelques canaux (5 à 10 par exemple). Chaque canal comptera ainsi pendant un temps donné le nombre e total de photons émis par la formation et reçus par le détecteur PM1&gamma; , d'énergie, comprise entre les valeurs correspondant aux souils délimitant le canal. Dans les deux cas seront prévus des dispositifs de sortie i;5 et 66 qui com prendront au moins un organe de @as de l'analyse fine suivant a) ti-dessus, enregistreur multivoies dans le @as b). La sortie de l'amplificateur GO est connectée à un ensembl de traitement 62 qui effectue une analyse fine du spectre des impulsions de stabilisation reçues. Il sera composé de préférence d'un ensemble analogue à c@lui décrit au paragraph@ @) ci-dessus, mais @@ nombre de canaux de mém@ir@ @@@essaire s@@@@ plus Taib@ puisque la s@antlisation se f@ra en prineipe sur un pic uni @@@ ass@@ é@r@@t. On utilis pour la stab@@i@tion le fait que le pie de ré@@@@@re est symétrique sur@@@e hu@@ur suff@@@nte en l'absence de dér@ve, @@ l'activité du radioélé@@@t qui le produ@@ @@@ renvenable (assez grande). Soit V (figure 6A) la valeur moyenne d'un paramètre représentatif de l'énergie des impulsions électriques sortant de l'amplificateur 60 (absciss@ du sommet du pic). On considère alors les fonêtres d'én@rgie F1 et F2 découpées sur les @@ancs du pic pour les abscisses V-d-e, V-d+e @i V+d-e, V+d+e.Lorsque le pi@ est bien syméirique (fig. 6A), les nombres de coups reçus dans les deux fenètres, représoutés par les deux aires hachu@ées sous-tendues sont égaux,aux @luctuations statistiques naturelles près. Si une dérive, même faible, apparait (figure 6B), l'amplitude moyenne des impulsions change, le sommet du pic se lace et les doux aires hachurées sous-tendues deviennent très différentes clii fait de la raideur des flancs du pic.La différence entre les nombres de coups comptés dans les fenêtres d'énergie Fl et 12 qui est presque nulle cii l'absonce de dé- rive, prend des valeurs importantes et constitue un signal d'erreur qui est introduit par le conducteur 69 dans le dispositif 68. Celui-ci, par l'intermédiaire d'un asservissement électromécanique (moteur pas à pas entrainant les potentiomètres de réglage du gain des amplificateurs 59 et 60), modifie en synchronisme le gain de chacun de ces amplificateurs 59 et 60 dans le sens tendant à ramoner à V l'amplitude moyenne des impulsions de référetipe sortant de l'amplificateur 62. Un dispositif 67 connecté à la sortie de l'amplificateur 62 permet la vi- sualisation (sur oscilloscope par exemple) du pic de référence et le contrôle du bon fonctionnement du stabilisateur. La figure 7 illustre une variante du dispositif de la figure 4 dans laquelle les bornes de sortie S et M sont connectées au circuit 53 par I'inter- médiaire de dispositifs permettait t de donner aux impulsions apparaissant en M (borne de mesure) une priorité par rapport aux impulsions apparaissant en S, en cas d'arrivée sensiblement simultanée de ees deux sortes d'impulsions aux deux bornes M et S respectivement. Dans cette variante, alors qite les signaux de mesure sortant du dispositif à seuil 43 sont allongés comme précédemment en 44 avant d'être transmis au circuit 53 par le conducteur 48, les signaux de stabilisation sortant du dispositif à souil 45 ne sont que faiblement allongés par l'allongeur 46&alpha;, leur al longement nc O rassant pas sensiblement la valeur suffisante pour le fonction nement du circuit logique ou porie 69 auquel la borne de sortie de l'allongeur 40&alpha; est relié. Ce circuit logique 69 est ésalement connerté à la born@ d@ sortie de l'allongeur 44 par l'intermédiaire d'un dispositif 70 du type b@@cule monos- table adapté à produire un signal de blocage de la porte 69 supprimant toute transmission à travers le conducieur 50 lorsqu'un signal de mesure apparaît à la borne de sortie de de l'allongeur 44. La sortie de la porte 69 est connectée au circuit 53 par le conducteur 50, à travers un dispositif allongeur 4Gb donnant aux sigtta > ix tI" stabilisation ayant trayersé la porte 69 l'allongement nécessaire pour porter leur durée à la même valeur que celle des signaux de mesure ayant traversé l'allongeur 44. Lorsque l'apparition d'uno impulsion de mesure sur la borne 1,1 interrompt, par blocage de la porte 69, lo passage d'un signal de stabilisation issu de la barre S, deux cas sont possibles - le premier cas est celui où la durée du signal de stabilisation sortant de l'allongeur 46a et ayant déjà traversé la porte 69 au moment du blocage de cette porte est insuffisante pour permettre le fonctionnement de l'allongeur 46b. Ce signal de stabilisation t- t alors éliminé att profit - dans le second cas la durée du signal de stabilisation sortant de l'allongeur 46a et ayant déjà traversé la porte 69 au moment do blocage de cotte porte est suffisante pour permettre le fonctionnement de l'allongeur 46b. Celui-ci fournit alors au circuit 53 un créneau de longueur correcte et ce signal de stabilisation, bénéficiant de la priorité de réception tiar le circuit 53, passe normalement à travers le circuit 53, tandis que le créneau de mesure qui est produit par l'allongeur 44, à la réception dc l'impulsion de mesure émanant de la porte M,est reçu par le circuit 53 pendant le passage du premier créneau et est donc éliminé. Le mode de réalisation selon la figure 7 permet donc d'éliminer des impulsions de stabilisation au profit de signaux de mesure dont l'arrivée en M interfère avec la réception de ces impulsions de stabilisation par la porte 69, le nombre d'impulsions de stabilisation ainsi éliminées étant d'autant plus grand que le rapport de la durée de ces impulsions à leur sortie de l'allongeur 46a à la durée des créneaux de mesure sortant de l'allongeur 44 est plus faible. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Dispositif de détection et de mesure du rayonnement y émis par les forrna- tions géologiques, caractérisé en ce qu'ii-comperte en combinaison a) une sonde à rayons y comprenant un détecteur de rayons y, une source de référence placée au voisinage dudit détecteur et capable d'émettre au moins deux sortes de rayonnements, comprenant un premier rayonnement qui constitue un rayonnement y de référence, formé d'implusions d'énergie connue dont 1 'énis- sion par ladite source de référence est accompagnée par l'émission d'impulsions d'un second rayonnement, distinct dudit t rayonnement de référence, b) un dispositif de détection dudit second rayonnement, placé dans la sonde au voisinage de ladite source de référence et des moyens de séparation, connectés d'une part audit détecteur du rayonnement y et audit dispositif de détection, séparant les impulsions de rayonnement gamma reçues par ledit détec- teur en impulsions de stabilisation constituées par les impulsions y accompagnées par des impulsions dudit second rayonnement, décelées par lesdits moyens de détection et en impulsions y de mesure constituées par les impulsions y non accompagnées d'impulsions dudit second rayonnement et c) des moyens de préamplification des impulsions de stabilisation, placés dans la sonde et adaptés à rendre distinctes ces impulsions en leur donnant une amplitude supérieure à l'amplitude maximale desdites impulsions de mesure, ces moyens d'amplification et lesdits moyens de séparation étant connectés à l'entrée d'un circuit mélangeur desdites impulsions de mesure et des impulsions de stabilisation amplifiées, la sortie dudit circuit mélangeur étant connectée à l'entrée d'une porte adaptée à ne laisser passer qu'une impulsion à la fois, la sortie de cette porte étant reliée par un conducteur de télétransmission transmettant à la fois lesdites impulsions de mesure et les impulsions de stabilisation amplifiées à des moyens de discrimination de ces deux catégories d'impulsions, d) des mos d'établissement du spectre du rayonnement y , connectés audits moyens de dis-crimlnation des impulsions par un conducteur recevant les impu3.siuns Y de mesure et e) des moyens de stabilisation du spectre de rayonnement y , reliés aux dits moyens d'établissement de ce spectre et connectés auxdits moyens de discrimination par un conducteur recevant les impulsions de stabilisation, les dits moyens d'établissement du spectre comportant des moyens d'amplification des signaux de mesure et lesdits moyens de stabilisation du spectre comportant des moyens d'amplification des signaux de stabilisation et des moyens d'asservissement du gain desdits moyens d'amplification des signaux de mesure au gain desdits moyens d'amplification des signaux de stabilisation, qui maintiennent sensiblement constante l'amplitude moyenne ces signaux de stabilisatian amplifiés. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de discrimination en surface des impulsions de mesure et des impulsions de stabilisation amplifiées comportent des moyens pour rendre aux impulsions de stabilisation, après séparation des deux catégories d'impulsions, leur amplitude initiale avant leur préamplification do--s la sonde. 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite sonde comporte deux circuits à seuil auxquels sont respctivement appliquées lesdites impulsions de mesure et lesdites impulsion de stabilisation et arretant le fond Compton qui accompagne ces impulsiots. 4.- Dispositif selon la revendication 1, caractér-sé en ce que ladite porte que comporte ledit circuit mélangeur est adaptée, en cas de réception sensiblement simultanée d'une impulsion de stabilisatica et d'une impulsion de mesure, à laisser passer en priorité l'impulsion de mesure. 5.- Dispositif selon la revendication 1, caractér@sé en ce que ladite source de référence est une source de rayons y accompag@és de rayons 6.- Dispositif selon la revendication 2, caractét:sé en ce que ladite source de référence est constituée par du sodium 22 (2L0) et en ce que lesdits moyens de détection du second rayonnement sont des moyens de détection du rayonnement p émis par ladite source de référence.