Brevet FR2133711A1 — publié le 19721201

„■ 2133711 -1- La présente invention concerne un appareil pour l'analyse " du spectre et le comptage des impulsions électriques engendrées par des désintégrations radioactives dans un détecteur de rayonnement . 5 Un compteur à scintillation à liquide peut être employé pou: mesurer le rayonnement d'un échantillon contenant, par exemple, un isotope émetteur de rayons "bêta. L'échantillon est dissous dans un liquide de scintillateur qui engendre des impulsions de lumière sous l'action d'un, rayonnement bêta. L'échantillon dis-10 sous est placé à proximité de un ou plusieurs photomultiplicateurs dans lesquels les impulsions de lumière engendrent des signaux électriques dont les amplitudes indiquent l'énergie du rayonnement "bêta. Un isotope déterminé donne naissance à un spectre d'énergies comprises entre zéro et une certaine énergie maximale 15 caractéristique. Par exemple, le tritiuni donne un spectre compris entre zéro et 18 keV, le carbone 14 ion spectre entre zéro et 155 keV et le phosphore 32. un spectre compris entre zéro et un peu moins de 1800 keY. Lors du décompte des impulsions en provenance du photomultiplicateur, il importe de compter effectivement les 20 impulsions dans une plage d'énergies caractéristique de l'isotope tandis que les impulsions d'énergies plus élevées, provenant par exemple du rayonnement cosmique, sont éliminées. Lors de la détermination de l'intervalle d'amplitudes à l'in térieur duquel ces impulsions sont comptées, on se sert en géné-25 ral de discriminateurs dont les seuils sont réglables par des potentiomètres linéaires. Le seuil est ainsi une fonction linéaire de la position du curseur du potentiomètre, ce qui signifie que la précision relative varie considérablement dans la plage très étendue dans laquelle doit varier la résistance du potentiomètre 30 en raison des grandes différences entre les énergies maximales des divers isotopes (comparer par exemple le tritium et le phosphore 32). Par conséquent, ces discriminateurs doivent comporter des commutateurs d'échelle ou un amplificateur logarithmique branchés entre là sortie du photomultiplicateur et les discrimina-35 teurs. Cependant, ces appareils additionnels destinés à modifier la sensibilité relative sont coûteux et ne donnent pas en général un résultat parfait. Un autre inconvénient des discriminateurs ci-dessus, dans lesqiels les seuils sont fixés d'une manière analogue au début de chaque série d'expériences de mesure, consiste Copy 72 13102 -2- 2133711 en ce qu'il est difficile de trouver la limite supérieure du 1 spectre de l'échantillon. Comme on l'a indiqué ci-dessus, le spectre énergétique d'un isotope déterminé s'étend entre zéro et une certaine valeur maximale. Cependant, des impulsions sont émi- ' 5 ses au-dessus de cette valeur maximale et proviennent du rayon- . nement de source radioactive extérieure. Pour déterminer le niveau au-dessoiis duquel il faut compter les impulsions, on se sert i en général de deux discriminateurs à seuil réglable. On peut dé- s limiter à l'aide de ces deux seuils un intervalle étroit d'ampli- | 10 tude et cet intervalle peut être exploré d'un bout à l'autre en ' faisant varier les seuils. Le nombre d'impulsions par unité de temps dans cet intervalle étroit est ensuite compté lorsque ledit intervalle est balayé de zéro aux énergies les plus élevées | et quand le nombre d'impulsions n'atteint plus une certaine va- ! 15 leur, l'intervalle correspondant d'amplitudes est considéré comme étant la limite supérieure du spectre-énergétique. Il va de soi que ce procédé est très long et donne une définition plutôt vague de la limite du spectre. La présente invention a pour objet un appareil dans lequel 20 les inconvénients énumérés ci-dessus de l'ajustement du seuil sont éliminés et dans lequel on peut obtenir avec une précision constante en valeur relative les valeurs du seuil dans une plage d'amplitude arbitraire. L'invention sera décrite plus en détail en regard des des-2.5 sins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un appareil selon 1'invention ; et : - la figure 2 représente la partie de cet appareil visible 30 à partir de son panneau avant. Sur la figure 1, la référence PM désigne l'entrée de l'appareil, qui est reliée à son photomultiplicateur. L'entrée PM est aussi relié_e aux circuits d'entrée d'un certain nombre de discriminateurs D1, D2....Dn. .Chaque discriminateur peut, pa.r exemple, 35 être constitué par un amplificateur opérationnel polarisé avec un seuil déterminé et seuls les signaux dont l'amplitude dépasse ce seuil donnent naissance à un signal de sortie émis par le discriminateur correspondant. Ces valeurs des|seuils des divers discriminateurs doivent de préférence croître suivant une loi oxponen- t COPY 72 13102 2133711 tiello. Los sorti'.';:; des çl i s COPY_ 72 13102 2133711 chées de 1 ' éuergi e pour le- tri tius, le c.-ji-bone 174- et le phosphore 32 sont portées sur cobbe échelle. Un échantillon constitué par exemple pur l'isobope radioactif 32 du phosphore donne ainsi naissance à une courbe rt'intensii bé lumineuse des lampes 11 à l'33 5 qui correspond sensiblement à la courbe désignée par 32P. Ces lampes donnent ainsi une indication visible du spectre de l'échantillon et on peut facilement établir si cet échantillon est normal ou si l'on a des raisons d.c soupçonner des défauts de ou 1 'échantillon/de l'appareil. Il est par ailleurs facile de defcer-10 miner, à partir des indications des lampes, la limite supérieure du spectre de l'échantillon et il est inutile de procéder à un balayage fastidieux de la plage entière d'amplitudes comme dans les réalisations de la technique antérieure. Quand la distribution spectrale de 1'énergie de l'échantillon a été déterminée à 13 partir des intensités lumineuses des lampes, on introduit dos fiches dans les trous correspondant à l'intervalle des amplitudes de la plage d'amplitudes à surveiller, et la somme des nombres d'impulsions dans cet intervalle est comptée à l'aide du compteur correspondant à la ligne horizontale dans laquelle les fiches 20 sont introduites. La raison pour laquelle l'appareil comprend trois compteurs et trois files horizontales de trous est la suivante : certains échantillons contiennent plus d'un isotope et sont dénommés échantillons doublement étiquetés ou triplement étiquetés. Le spectre 25 énergétique des différents isotopes de ces échantillons peut être mesuré en même temps de manière approchée en raccordant les divers compteurs aux différentes plages d'amplitudes et en procédant à certains calculs sur les sommes obtenues avec les comp-teui^s. 30 II va de soi que la présente invention a été décrite ci- dessus à titre purement indicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra lui apporter toutes modifications de détail conformes à son esprit sans sortir de son cadre. COPY 72 13102 -5" 2133711 1. .Appareil destiné à l'analyse spectrale et au comptage d'impulsions électriques engendrées par des désintégrations radioactives dans un instrunent de. mesure des rayonnementsj carac- 5 térisé en ce qu'il comprend un certain nombre de discriminateurs, chacun de ces discrirainsteiirs omettant des signaux dans une plage d'amplitudes particulière prédéterminée, ces plages d'amplitudes sont contiguës, les entrées de ces discriminateurs sont connectées à l'entrée de l'appareil, les soi'ties de ces divers discri-10 minateurs sont connectées chacune à un dispositif indicateur optique et ces dispositifs indiquent la distribution spectrale instantanée de 1'amplitude des impulsions; ledit appareil comprend par ailleurs un certain nombre de compteurs qui peuvent être raccordés à un nombre choisi de sorties de discriminateurs, lesdites 15 sorties étant choisies en fonction de la distribution représentée des amplitudes. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur desdites plages d'amplitudes augmente en même temps que les amplitudes à l'intérieur de ces plages. 20 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif indicateur est constitué par des lampes. 4-. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conducteurs raccordés aux discriminateurs et compteurs forment des lignes et colonnes faisant respectivement partie d'une 25 matrice et lesdits conducteurs formant des lignes et colonnes peuvent être raccordés à leurs points d'intersection. COPY