Brevet FR2159524A1 — publié le 19730622

La présente invention concerne un collimateur pour ren@re parallèles des radiations radio-actives telles que des rayons y et un procédé de fabrication de tels collimateurs. Pour effectuer un diagnestie sur un malade, il est usuel de détecter la distribution de l'énergtie radiée par des substances radie-actives qui sont accumulées dans la partie malade, avec une chambre à seintillation. Dans un tel cas, un colliuateur est disposé entre le malade et la chambre à seintillation ae mamière à mendre parallèles les rayons &gamma; provenant de la partie malade et à diriger les rayons y parallélisés vers la Un tel collimateur est constitué habituellement par un bloc de plomb qui est muni d'une pluralité de perforations parallèles et qui est préparé en coulant ou plemb fondu dans un notule ou en perforant un bloc de plemb épais- avec un foret.Toutefois, dans les collimateurs préparés par le procédé de l'art antérieur, il est impossible de réduire le diamètre ces perforations et l'é- paisseur de la paroi entre perforations adjacentes, en dessous de certaines limites. De plus, lorsque le aiambtre des perforations est réduit, la difficulté pour forer ces perforations et la durée nécessaire pour assure. un tel travail croissent. Le collimateur de i'art antérieur ayant des perforations et une épaisseur de paroi entre perforations adjacentes relativement importantes peut être utilisé de façon satisfaisante lorsqu'une substance radio-active ayant une énergie relativement imporrtante et une période de demi-vie relativement longue tel que I131 est mise en oeuvre.Toutefois, récemment, au l eu d'utiliser 1131 qui présente des effets nocifs sur le corps humain, en@a utilisé le technecium 99 (Tc99) ayant une période de demi-vie courte de 6 heures et une énergie relativement faible, de sorte que le collimateur de l'art antérieur ne peut être utilisé en pratique on raison de sa sensibilité et de sa résolution faibles. Pour cette raison, il est hautement souhaitable de mettre au point un procédé perfectionné de fabrication de collimateurs ayant de perforations de 'faible da- mètre et une épaisseur de parei faible entre perforations adjacentes. En conséquence, un des buts ce la présente invention est de fournir un procédé amélioré de fabrication de tels collimateurs. Un objet supplémentaire de la présente invention est de fournir un collimateur pour paralléliser les radiations radio- actives, ledit collimateur ayant un champ efficace d'observation d'une configuration prédéterminée. Conforaeaent à une caractéristique de la présente inven- tien, celle-ci a pour objet ull collimateur pour paralléliser des radiations radio-actives constItué par un emp-,la,oe d'une pluralité de tôles métalliques ondulées, lesdites tôles métalliques étant ondulées avec un pas égal et empilées l'une sur l'autre avec les fonds des ondulations d'une tôle métallïque en contact avec les sommets de l'ondulation de la tôle métallique adjacente de manière à définir une pluralité d'orifices parallèles pour transsettre les radiations radio-actives entre les tôles métalli- ques ondulées adjacentes et des moyens pour lier ensemble les tôles métalliques ondulées adjacentes dans leurs parties en contact. Selon une autre caractéristique de l'invention, celle-ci a pour objet un procédé de fabrication d'un collimateur pour paralléliser des radiations radio-actives qui consiste à onduler des tAcles métalliques avec un pas constant et a empiler lesdites tôles métalliques ondulées l'une sur l'autre avec les fonds des ondulations d'une tôle métallique en contact avec les sommets de l'ondulation de la tôle métallique adjacente de manière à définir une pluralité d'orifices parallèles pour transmettre les radia- tiens radio-actives entre les toiles métalliques ondulées adjacentes. L'invention sera décrite plus en détail ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels Fig. 1 est une vue en perspective schématique d'un appareil à onduler utilisé pour mettre en oeuvre l'invention; Fig. 2 est une vue à échelle agrandie des cylindres à onduler de l'appareil de figure 1; Fig. 3 est une vue latérale partie en coupe d'un appareil à onduler modifié; Big. 4 représente une vue en perspective agrandie montrant une tle ondulée réalisée avec l'appareil illustré dans les figures 1 ou 3; Fig. 5 est une vue en perspective d'un collimateur fabriqué par le procédé conforme à l'invention;; Fig. 6 est une vue en perspective d'un collimateur modifié, et Fig. 7 est une vue en perspective d'un perfectionnement apporté au collimateur représenté dans la figure 6. Le procédé de fabrication d'un collimateur conferme @ l'inven@ien consiste à on@@ler une @êle métallique, une f@@l@e de plomb mince par exemple, pour former des en@ulations transver sales. La figure 1 représente un exemple d'un appare@@ à onduler 10 qui comporte une paire de eylindres à onduler 12 et 13 et un dispositif d'entraînement tgel qu'un moteur électrique 14 pour entraîner un eylindre 13 par l'intermédiaire d'une courroie 15 et d'une poulie. Les arbres des cylindres à onduler 13 at 14 sont montés à rotation dans des montants 16 portés par un base. Comme illustré dans la figure 2, les cylindres 13 et 16 sont uni de dents 17 et 18 ayant le acre pas et s'étendant lon la direction axiale des eylindres. Chaque dent a en coupe une configuration en trapèze équilatéral, c'est-à-dire la moitié d'un hexagone. Lorsqu'une tôle 11 est alimentée entre les cylindres 12 et 13, elle est ondulée par les dents 17 et 13 pour for- mer une tôle ondulée 19 comme illustré dans la figure 2.La configuration des dents 17 et 18 et le e entre les cylindres 12 et 13 sont choisis de telle manière que es épaisseurs ae la pa- roi supérieure 20a et ce la paroi de fond 20b de chaque ondula- tien soient égales à la moitié de celle de la paroi latérale ir- clinée 21 conme illustré cars la figure t. Dans un appareil a onduler modifié 30 représente sans la figure 3, une paire de cylindres à onduler 31 et 32 sont munis de nervures périphériques 33 et 34 qui s'engrènent et ont la même configuration en coupe que celle des dents 17 et le. Cet appareil, forme des ondulations selon la direction longitudinale au flan. Conne représenté dans la figure 5, un colllaateur 40 est assemblé en empilant l'une sur l'autre une pluralité de tôle ce plomb ondulées 19 fabriquées avec l'appareil illustré dans les figures 1 ou 3, avec la surface supérieure de la pare de sommet 20a et la surface inférieure c la a paroi de fond 20b des tôles adjacentes engagées l'une avec l'autre de manière à définir des orifices hexagonaux 41. Les tôles ondulées ont une l'argeur prédéterminée correspondant à la @@r@eur du collimateur à fabriquer. Les tôles laminées sont liées fermement ensemble en appliquant un agent de liaison convenable tel que de l'&alpha; -cyanoaery- late entre certaines ou 1 totalité des parois supérieures et inférieures. Une pression convenable est appliquez sur l'empi- lage pendant l'opération de liaison.En utilisant des broches de positionnehlent 60 de section circulaire, coe illustré dans la figure 6, il est possible d'ali-ner avec précision les parois supérieures et inférieures 20a et 20s pendant l'assemblage. Plus particulièrement, des brocsles de positionnement 60 sont placées ans les vallées 61 aux deux extrémités d 'une tôle ondulée 19 avec environ la moitié de chaque broche faIsant saillie au-des- sus des faces supérieures entourant la vallée et- une autre feuille 19 cst ensuite placée sur la rem erse feuille de manière à emboîter la moitié en saillie de chaque bro-cne dans une vallée 61 s'ouvrant vers le bas. t'empilage des tôles ondulées est acnevé en répétant les stades ci-dessus décrits et les tôles ondu lées sont assemblées en faisant pénétrer un agent de liaison convenable ou une soudure fondue dans les jeux autour des broches de positionnement 60 tout en appliquant une pression à travers ;'empilage. La- résistance de la liaison peut être-accrue en imprégnant l'agent de liaison entre les parois supérieures et in férieures en engagement des ondulations. Pour définir le champ d'observation effectif 70 dans le collimateur laminaire fabriqué de la manière ci-déssus décrite, des bouchons de masquage 72 sont insérés dans les orifices 41 à l'extérieur du champ d'observation effectif et sont fixés dans les orifices en imprégnant un agent de liaison convenable comme illustré dans la figure 7. La configuration en coupe des bou- clivons de masquage peut être hexagonale, carrée ou circulaire ou avoir toute autre forme. Pour accroltre l'effet de masquage contre les radiations radio-actives, ces bouchons sont réalis-és en tungstène, en plomb ou en cuivre tandis que, lorsque l'effet de masquage ne nécessite pas d'être aussi élevé, ils peuvent être réalisés en d-'autres matériaux. Il doit être compris que la configuration en coupe des orifices du collimateur pour transmettre les radiations n'est pas limitée à la forme hexagonale mais que toute autre configuration peut tre utilisée telle que carrée ou circulaire. tes orifices ayant de telles configurations différentes peuvent être formés facilement en modifiant la configuration en coupe des dents ou nervurés des cylindres à onduler de telle manière que lorsque les feuilles ondulé-es par ceux-ci sont empilées, des orifices de section circulaire ou carrée se trouvent formés. tes tôles ondulées de largeur désirée peuvent être formées soit en ondulant une tôle métallique de grande largeur et en coupant suite la tôle ondule ou en coupant tout d'arowa les tôles on- dulées de grande largeur n bandes de largeur étroite es en ondulant ensuite les bandes étroites. De plus, le matériau de la tôle métallique nus pas limité au plomb mais tout autre matériau qui peut absorber des radilations radio-actives peut également entre utIlise'. 3e us, l'agent de liaison n'est pas limité aux matériaux illustrés mais tout matériau capable de lier fermement des tôles métalliques peut être utilise. Lorsque l'épaisseur-de a tole métallique et les dimen- siens des ondulations sont choIsIes convenablement, le diamètre des orifices au collimateur et l'épaisseur de la paroi entre orifices adjacents se trouvent déterminés automatiquement. atu- rellement l'épaisseur de la tôle métallique et les dimensions des ondulations sont déterminées en fonction de facteurs tels que le pouvoir de résolution et la sensibilité recherchés pour le collimateur et du type de substance radio-active ou isotope mis en oeuvre. E V E N D I C A T I O N S 1. Un collimateur pour paralléliser des radiations radio- actives caractérisé en ce qu'il est constItué par un empilage d'une pluralité de tôles métalliques endulées. lesdites tôles métalliques étant ondulées avec un pas égal et empilées l'une sur l'autre avec les fonds des ondulations d'une tôle métallique en contact avec les sommets des ondulations de la tôle métalli- que adjacente de manière a définir une pluralité d'orifices paralhèles pour transmettre les radiations radIo-actives entre les tols métalliques ondulées adjacentes et des moyens pour lier ensemble lesdites tôles métalliques ondulées adjacentes dans leurs parties en contact. 2. Un eollimateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de liaison est constItué par un agent de liaison chimique. 3. Un collimateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de liaison est constItué par un métal do soudure. 4. Un collimateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les tôles métalliques sont réalisées en un métal capable d'absorber les radiations radio-actives. 5. Un collimateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que des broches de positionnement sont insérées dans les orifices se trouvant aux extrémités des tôles métalliques ondu lées et liées avec lesdites tales métalliques ondulées. 6. Un collimateur selon la revendication 1 caractérisé on ce que l'empilage forme un champ d'observation d'une forme prédéterminée qui est définie par des bouchons de masquage inserés dans les orifices se trouvant à l'extérieur du champ d'observation effectif. 7. Un collimateur selon la revendication 5 caractérisé en ce que les boucLons do masouage-sont réalisés en un métal et liés avec les parois des orifices qui reçoivent ces bouchons. 8. Un procédé de fabrication d'un collimateur pour paralléliser des radiations radio-actives caractérisé en ce que l'on ondule des tôles métalliques avec un pas égal et empile lesdites tôles métalliques ondulées l'une sur l'autre avec les fonds des ondulations d'une tôle métallique en contact avec les sommets des ondulations de la tales métallique adjacente, de manière à définir une pluralité d'orifices parallèles pour transmettre les radiations radio-actives entre les tôles métalliques onåu- lées adjacentes. 9. Un procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que les parties en contact des tôles métalliques ondulées adjacentes sont liées ensemble. 10. Un procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que les broches de positionnement sont disposées dans les vallées situées aux extrémités opposées d'une tôle métallique ondu- lée et la tôle métallique ondulée adjacente est empilée sur ladite tôle avec lesdites broches de positionnement serrées entre les deux tôles métalliques ondulées, les stades du procédé cidessus décrits étant répétés jusqu'à ce qu'un nombre prédéterminé de tôles métalliques ondulées soit empilé. 11. Un procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que les tôles métalliques sont réalisées en un métal capable d'absorber des radiations radio-actives. 12. Un procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que des bouchons de masquage sont insérés dans les orifices de l'empilage qui se trouvent en dehors du champ d'observation effectif ayant une configuration prédéterminée.