Brevet FR2128055A1 — publié le 19721020

La présente invention due à la collaboration de Monsieur FAUCHILLE Jean-Pierre, Paul, et réalisée dans les Services de la DemandeTesse, est relative à un dispositif pour la détermination quantitative de la contamination de surfaces par des substances radioactives émettant des rayonnements ou particules de faible énergie par enregistrement direot de ces rayonnements ou particules sur un produit photosensible aux halogénures d'argent. Il est très difficile de déterminer quantitativement des doses de rayonnements ou de particules de faible énergie, par exemple des doses de particules p émises par des composés radioactifs tels que le tritium. En particulier les techniques actuelles ne permettent pas de déterminer la répartition géographique précise de la contamination d'une surface par des éléments radioactifs qui émettent des particules de faible énergie. Les techniques actuelles ne permettent que la détermination globale de la contamination d'une surface. Il n'est pas possible d'utiliser les émulsions photosensibles usuelles aux halogénures d'argent pour la détermination quantitative des doses de rayonnements ou particules de faible énergie, car ces rayonnements ou particules de faible énergie sont absorbés rapidement par le liant, tel que la gélatine, de l'émulsion photosensible avant d'atteindre les halogénures d'argent dispersés dans le liant. Pour déterminer quantitativement les doses de rayonnements ou de particules de faible énergie au moyen de produits photosensibles aux halogénures d'argent, il serait donc nécessaire d'utiliser des émulsions très riches en halogénures d'argent au moins en surface et contenant très peu de gélatine en surface, de manière à réduire l'absorption ind8sira3e des rayonnements ou particules de faible énergie à mesurer par la gélatine de ltémuision photosensible. On connaît des produits photographiques comprenant de telles émulsions photosensibles aux halogénures d'argent à forte concentration superficielle en argent et à faible concentration superficielle en gélatine, par exemple les produits comprenant des couches d'émulsions sédimentées ou centrifugées, tels que décrits aux brevets français 1 112 681 et 1 492 153. Malheureusement, ces produits photographiques à couches d'émulsions sédi- mentées ou centrifugées présentent l'inconvénient d'avoir une surface sensible très susceptible à l'abrasion à cause de la faible concentration super,ficielle en gélatine qui est insuffisante pour assurer une protection efficace des grains d'halogénures d'argent contre l'abrasion mécanique. Il est donc impossible de disposer ces produits photosensibles au contact des surfaces contaminées sans risquer de les rayer et de provoquer ainsi des traces parasites de contamination sur le produit développé.Il serait donc souhaitable de mettre au point un dispositif approprié permettant la détermination quantitative de la contamination des surfaces par des éléments radioactifs qui émettent des rayonnements ou par ticules de faible énergie, dispositif qui utiliserait des produits photographiques à couches d'émulsions sédimentées ou centrifugées telles que définies cidessus. Le dispositif suivant l'invention pour la détermination des doses de rayonnements ou de particules de faible énergie, est caractérisé en ce qu'il comprend (1) une platine percée d'un orifice circulaire qui est surmonté d'un cylindre fermé à sa partie supérieure, et munie d'un volet obturateur coulissant perpendiculairement à l'axe de la platine, la platine, le cylindre et le volet en position fermée, délimitant une enceinte étanche à la lumière, et (2) un portefilm disposé dans la dite enceinte et maintenu à la partie inférieure d'un bloc cylindrique coulissant dans le dit cylindre creux, ce porte-film étant destiné à recevoir un film photosensible comprenant une couche d'émulsion aux halogénures d'argent, et étant muni de deux rebords latéraux reposant sur le volet obturateur de manière que la distance séparant la surface photosensible de la surf du volet soit sensiblement déterminée par l'épaisseur du matériau dont est constitué le porte-film et que la surface photosensible soit très sensiblement para; lèle à la surface du volet, le porte-film avec le film photosensible pouvant etre libérés par le volet obturateur pour être appliqués sur la surface d'un matériau émetteur dispose dans l'orifice de la platine au moment de la mesure de la dose, la surface photosensible étant parallèle à la surface émettrice et séparée de cette dernière par une distance constante qui est déterminée par l'épaisseur du matériau dont est constitué le porte-film. Dans la mise en oeuvre du procédé utilisant le dispositif suivant l'invention, il est nécessaire que la distance qui sépare la surface émettrice du rayonnement de faible énergie, par exemple une surface contaminée par du tritium qui émet des électrons de faible énergie, de la surface du produit photosensible soit aussi petite que possible pour réduire au minimum l'absorption par l'air du rayonnement à mesurer et, partant, pour augmenter la sensibilité efficace du film utilisé.Il est donc avantageux d'utiliser un porte-film fabriqué à partir d'un matériau dont l'épaisseur est aussi petite que possible sans nuire à la solidité de l'ensemble. Neanmoins, la distance séparant la surface photosensible de la surface émettrice ne doit pas etre trop petite, car si cette distance était inférieure à l'incurvation maximale de l'échantillon de film utilisé, ou au défaut de planéité du porte-film, il y aurait possibilité de contact entre les deux surfaces avec contamination et abrasion de la surface photosensible. Par exemple, lorsque l'échantillon de film présente une longueur comprise entre 1 cm et 2,5 cm, la distance minimale séparant les deux surfaces est égale à 0,1 mm environ et il est avantageux que la distance séparant ces deux surfaces soit légèrement supérieure à 0,1 mm, par exemple comprise entre 0,1 mm et 015 mm, mais cette distance peut etre plus importante et peut atteindre, par exemple 1 mm. D'autre part, il est nécessaire que la distance séparant la surface émettrice de la surface photosensible soit aussi constante que possible pour qu'à des expositions identiques correspondent des densités argentiques identiques, c'est à-dire, pour que les mesures avec lSeP 7i if suivant l'invention soient reproductibles. Le porte-film est avantageusement fabriqué dans un matériau parfaitement plan, et il est particulièrement utile que le film photosensible soit maintenu par deux rebords latéraux du porte-film qui reposent sur la surface émettri ce du rayonnement à mesurer suivant un plan parallèle à la surface photosensible. Au dessin annexé, la Fig. 1 représente une vue en plan du dispositif suivant l'invention pour mesurer des doses de rayonnements ou de particules de faible énergie. La Fig. 2 représente une vue en coupe du dispositif suivant l'invention, coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1. La Fig. 3 représente une vue en élévation d'un mode de réalisation d'un porte-film utilisé dans le dispositif suivant l'invention. La Fig. 4 représente une vue en coupe du porte-film suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3. Le dispositif suivant l'invention, représenté aux Fig. 1 et 2, comprend une platine (1) percée d'un orifice circulaire (2) qui est surmonté d'un cylindre (3) fermé à sa partie supérieure. Un bloc cylindrique (4) peut se déplacer ver ticalement au moyen d'une tirette (5) à l'intérieur du cylindre (3). Le bloc cylindrique (4) comprend à sa partie inférieure une cavité dans laquelle est inséré un petit aimant (6) qui affleure à la base du bloc cylindrique (4). L'aimant (6) retient un porte-film (7) en acier magnétisable qui maintient le film photosensible (8). Afin de faciliter la fixation et l'enlèvement du portefilm, on ménage un petit décrochement (14) à la partie inférieure du bloc cylindrique (4). La platine (1) est percée d'une rainure à travers laquelle coulisse un volet obturateur (9) qui protège de la lumière le film photosensible pendant le transport de la chambre noire où l'on a fixé le porte-film (7) avec le film photosensible (8) sur l'aimant (6) jusqu'au lieu d'exposition. L'obturateur est muni de deux encoches dans lesquelles vient se loger la bille d'un cliquet (10), l'une de ces encoches correspondant à la position ouverte, l'autre à la position fermée de l'obturateur. L'embase de la platine est munie d'un velours noir (11) qui assure l'étanchéité à la lumière du dispositif, ce velours fixé sur l'embase de la platine par une couche adhésive pouvant être remplacée aisément en cas de contamination. Le porte-film, représenté aux Fig. 3 et 4, est constitué par une feuille en acier magnétisable qui est repliée sur deux côtés parallèles pour former deux épaulements (12) qui reposent suivant un plan parallèle à la surface photosensible et séparé de cette dernière par une distance déterminée par l'épaisseur du matériau dont est constitué le porte-film, ces épaulements étant pincés à l'une des extrémités pour former une butée (13) destinée à arrêter le film photosensible. Le film photosensible est introduit dans le porte-film par la partie libre et est maintenu en position fixe par les deux épaulements (12) et les butées (13). Le porte-film comprend à l'extrémité opposée aux butées un dépassement percé d'un trou (15) qui permet de saisir le porte-film, par exemple avec une pince de développement, pour réaliser le traitement du film exposé. Le porte-film est en acier magnétisable, avantageusement en acier inoxydable magnétisable, pour résister aux solutions de traitement photographique. L'épaisseur de la tôle d'acier inoxydable utilisée pour préparer le portefilm est constante et égale par exemple à 0,5 mm, lorsque la longueur du film photosensible est égale à 2 cm environ. Enfin, la tôle magnétique qui sert à fabriquer le porte-film du dispositif suivant l'invention présente, avantageusement, une épaisseur très constante et une planéité excellente pour assurer un bon parallèlisme entre la surface émettrice et la surface photosensible. Le dispositif suivant l'invention permet de déterminer des doses de rayonnements ou de particules de faible énergie très variées, par exemple des doses de particules a ou , de rayonnements gamma, etc., de faible énergie. On peut utiliser, avantageusement, le dispositif suivant l'invention pour déterminer les doses de particules p de faible énergie émises par des corps radioactifs. Lorsqu'on désire mesurer la contamination d'une surface par du tritium radioactif qui émet des particules p dont l'énergie est habituellement comprise entre 6 keV et 18 keV, le dispositif suivant l'invention permet de mesurer des contaminations correspondant à une densité d'activité nucléaire égale à 1pCi/dm lorsqu'on utilise un produit photosensible à couche d'émulsion centrifugée, comme décrit aux brevets français i 112 681 et 1 492 153. Lorsque la densité de la contamination est voisine de ijiCi/om2, la durée de l'exposition est comprise entre 10 mn et 60 mn, avantageusement voisine de 30 mn et la densité argentique obtenue est égale à 0,2 environ avec ce type d'émulsion. Pour réaliser la mesure d'une dose de rayonnements ou de particules de faible énergie, on introduit un échantillon de film photosensible à forte concentration superficielle en halogénures d'argent et à faible concentration superficielle en gélatine, par exemple un film préparé suivant un procédé tel que décrit aux brevets français i 112 681 et 1 492 153, dans un porte-film, tel que représenté aux Fig. 3 et 4, la surface photosensible dirigée vers l'extérieur0 On fixe ensuite, en chambre noire, le porte-film contre l'aimant (6) et on ferme le volet obturateur (9). On applique ensuite l'appareil ainsi chargé sur une surface émettant un rayonnement ou des particules de faible énergie, par exemple une surface contaminée par du tritium qui émet des particules p et on ouvre l'obturateur (9) en maintenant l'ensemble mobile par la tirette (5).On applique ensuite le porte-film (7) sur la surface contaminée en abaissant la tirette (5). On expose le film photosensible pendant une durée qui dépend de l'importance de la contamination de manière à obtenir, après développement et fixage, une gamme de densités argentiques mesurables. A la fin de l'exposition, on relève le bloc mobile au moyen de la tirette (5), puis on ferme l'obturateur (9). On sort le porte-film de l'appareil en chambre noire puis on traite le film dans son porte-film par un révélateur, puis par un fixateur ou par un bain de développement-fixage et on le sèche. On mesure ensuite la gamme des densités obtenue dans un densitomètre et on détermine les doses reçues correspondantes d'après la courbe dlétalonnage du film utilisé, qui a été tracée à partir des mesures des densités argentiques obtenues par exposition du même film dans le même dispositif, à une source d'intensité connue. REVEN M CATIONS. 1 - Dispositif pour la détermination des doses de rayonnements ou de particules da faible énergie1 caractérisé en ce qu'il comprend (1) une platine percée d'un orifice circulaire qui est surmonté d'un cylindre fermé à sa partie supérieure, et munie d'un volet obturateur coulissant perpendiculairement à l'axe de la platine, la platine, le cylindre et le volet en position fermée, délimitant une enceinte étanche à la lumière, et (2) un porte-film disposé dans la dite enceinte et maintenu à la partie inférieure d'un bloc cylindrique coulissant dans le dit cylindre creux, ce porte-film étant destiné à recevoir un film photosensible comprenant une couche d'émulsion aux halogénures d'argent et étant muni de deux rebords latéraux reposant sur le volet obturateur de manière que la distance séparant la surface pho tosensible de la surface du volet soit sensiblement déterminée par l'épais seur du matériau dont est constitué le porte-film et que la surface photo sensible soit très sensiblement parallèle à la surface du volet, le porte film avec le film photosensible pouvant être libérés par le volet obturateur pour être appliqués sur la surface d'un matériau émetteur disposé dans l'orifice de la platine, au moment de la mesure de la dose, la surface pho tosensible étant parallèle à la surface émettrice et séparée de cette dernière par une distance constante qui est déterminée par l'épaisseur du matériau dont est constitué le porte-film. 2 - Dispositif conforme à la revendication i, caractérisé en ce que le porte film est constitué d'une tôle d'acierinoxydable magnétisable ayant une épaisseur constante comprise entre 0,1 mm et 1 mm. 3 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 2, oaracte risé en ce que l'épaisseur du matériau dont est constitué le porte-film est égale à 0,5 mm environ lorsque la longueur du film photosensible est com prise entre 1 cm et 3 cm environ et l'épaisseur du film comprise entre 0,10 mm et 0,30 mm. 4 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le film photosensible comprend une couche d'émulsion aux haloge- nures d'argent sédimentée ou centrifugée sur un support. 5 - Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que le titre en halogénures d'argent de l'émulsion centrifugée est compris entre 30 mg/dm 2 et 200 m v dm2. 6 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on dispose le film photosensible dont la longueur est comprise entre i cm et 2,5 cm, à une distance de la surface émettrice qui est com prise entre 0,1 mm et 0,5 mm.