Brevet FR2119973A1 — publié le 19720811

Les détecteurs d'explosions nucléaires ont une grande importance pour la protection civile, en ce sens que par exemple, lors de la production d'un éclair atomique, des obturateurs à fermeture très rapide sont mis en action afin de protéger l'oeil humain contre 1 ' ébloui s s em ent et pour éviter des 5 lésions. Ces obturateurs sont généralement montés dans les lunettes d'observation des abris anti-atomiques. D'après l'état actuel de la technique, on a réussi à construire des détecteurs, qui à la suite d'une explosion nucléaire, captent d'abord l'impulsion électromagnétique représentée sur la partie supérieure de la Figure 1 a, et reçoivent ensuite, selon la partie 10 inférieure de la Figure la, le début du signal lumineux de l'explosion et envoient, immédiatement après, le signal électronique d'enclenchement à l'obturateur. Tous ces détecteurs présentent cependant l'inconvénient de répondre aussi intempestivement à d'importants éclairs atmosphériques. Cela provient du fait que chaque éclair atmosphérique produit également une 15 puissante impulsion électromagnétique, c'est-à-dire signal parasite que le . détecteur ne peut distinguer de celui d'une explosion atomique. Les éclairs atmosphériques peuvent également émettre de grandes variétés d'impulsions lumineuses dont la forme peut être similaire à celle d'une explosion nucléaire à son stade initial. Par ailleurs, la plupart des éclairs atmosphé-20 riques consistent en une suite rapide de décharges et il se peut que l'intervalle de temps entre le premier éclair et le suivant puisse être le même que celui entre l'impulsion électromagnétique et l'éclair provenant d'une explosion nucléaire. L'invention élimine, d'une manière très simple, cette incertitude par un montage approprié du détecteur. Par des mesures 25 faites au cours d'orages, on a constaté que lors d'un éclair atmosphérique, l'émission d'une impulsion électromagnétique se fait en synchronisme avec l'impulsion lumineuse. Les deux formes d'impulsions peuvent être entièrement différentes, comme indiqué dans la Figure lb, mais néanmoins, leurs débuts de montée sont simultanés. 30 L'invention est illustrée par la Figure 2. Une petite antenne auxiliaire (1) capte l'impulsion électromagnétique de l'éclair atmosphérique comme celle d'une explosion nucléaire et les conduit vers un amplificateur à un étage (2) de niveau de sortie constant. 71 45001 2 2119973 Par ailleurs, un élémente photosensible, par exemple une photodiode (3) sert à capter tant l'émission lumineuse des éclairs atmosphériques que celle d'explosions nucléaires. L'amplificateur (4) est construit de manière à ne répondre qu'à la pente de l'onde à l'aide d'un circuit différenciateur. Les 5 signaux des étages (2) et (4) sont alors dirigés sur un étage à coïncidence (5) de manière qu'en cas de simultanéité des signaux (1) et (3), le déclenchement du montage soit inhibé. Ainsi si les signaux sont déphasés entre (2) et (4), l'étage sélecteur (5) laisse parvenir un signal (7a) à l'amplificateur (6). Celui-ci peut avoir une programmation en temps et un étage temporisateur lu qui rétablit la situation initiale, c'est-à-dire, de repos, si pendant un certain temps, par exemple quelques millisecondes, il n'y a pas eu d'impulsion-lumineuse. On peut aussi monter l'étage (6) de façon à ce que, s'il se produit des signaux successifs entre (1) et (3) ou si le signal lumineux (3) ne se produit pas, l'éclair d'orage n'ayant pas eu lieu, la porte électronique 15 de l'étage (6) reste ouverte, de façon à ce que l'arrivée retardée d'une impulsion lumineuse (3) d'une explosion nucléaire est transmise, via (4) et (7b) vers l'étage (6), ce qui permet de constater qu'il s'agissait réellement d'une explosion nucléaire. L'amplification usuelle en vue d'émission d'une impulsion fournie par l'étage (8) peut rester inchangée. 20 Pour mettre l'invention en pratique, on n'a alors besoin que de deux circuits intégrés: Un amplificateur auxiliaire succédant à l'élément photosensible et un circuit intégré monté comme étage à coïncidence. Si le premier signal arrivant produit simultanément une impulsion électromagnétique et une impulsion de lumière, le dispositif est, dans tous les cas, automatiquement 25 mis hors service et on obtient ainsi une sécurité parfaite contre les déclenchements intempestifs par suite de décharges d'éclairs atmosphériques. Evidemment, l'invention décrite ici peut, moyennant certaines modifications, aussi être utilisée pour éviter des déclenchements intempestifs d'éclairs produits chimiquement. Une détonation d'explosif, par exemple 30 d'un obus, produit également, en plus de l'émission de lumière successive à la détonation de l'explosif, pendant quelques microsecondes, une impulsion électromagnétique qui correspond à la production d'éclats d'obus; 71 45001 3 2119973 ce signal, bien que faible, est bien distinct; il est probablement provoqué par le haut degré d'ionisation causé par la détonation. Le montage indiqué plus haut permet aussi d'éviter de tels déclenchement intempestifs si l'on prend des mesures pour assurer que le signal électromagnétique à l'antenne 5 (1) et l'éclair de lumière produit immédiatement avant par la détonation arrivent à l'élément photosensible (3) encore pendant le temps de coi'ncidence du montage auxiliaire (5). Pour les explosifs, l'intervalle de temps entre l'impulsion lumineuse et la première perception d'un signal électromagnétique n'est en général que de l'ordre de 1 ^us, alors que, pour les armes nucléaires 10 il y a des intervalles de temps beaucoup plus longs entre le signal électromagnétique et la production de l'impulsion lumineuse. En équipant le montage à coïncidence pour un temps de coïncidence par exemple de 2-3 ^us, on parvient à assurer le montage non seulement contre les décharges d'éclairs atmosphériques, mais aussi contre celles de la détonation de munitions. 15 Comme on sait, l'utilisation de la technique des circuits intégrés permet de réduire la consommation de courant dans une mesure teile que l'on peut travailler avec des batteries portatives, de façon qu'il parait possible d'utiliser le détecteur de l'invention pour assurer la protection individuelle. Il est évident que ce détecteur peut aussi être utilement employé dans les cas 20 où dans le cadre de conventions internationales des stations automatiques de surveillance sont installées dans le but de détecter ou d'enregistrer des explosions d'armes nucléaires clandestines, tandis que les signaux émis par des orages n'intéressent pas et peuvent - au contraire - amener des complications diplomatiques si un tel détecteur donne l'alarme par suite d'un 25 violent orage. 71 45001 4 2119973 REVENDICATIONS 1. Dispositif électronique de détection d'explosions nucléaires caractérisé par le fait que les impulsions lumineuses ou électromagnétiques, captées par des moyens connus, sont envoyées après amplification dans un étage à coïncidence de façon que l'arrivée simultanée de ces deux types d'impulsions dans un laps de temps préréglé, inférieur à 3 yUS, bloque le fonctionnement du dispositif. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ce détecteur peut être équipé d'un organe photosensible, de préférence une photodiode, pouvant servir à la fois pour la réception d'impulsions lumineuses d'éclairs atmosphériques, d'explosifs ou d'explosions nucléaires. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les signaux passent d'une part par un amplificateur à coïncidence et d'autre part par une porte électronique à temps programmable, suivant l'intervalle de temps entre l'impulsion électromagnétique et l'émission lumineuse nécessaire à prévoir pour les explosions nucléaires.