Brevet FR2441846A1 — publié le 19800613

La présente invention concerne un appareil, généralement nommé "détecteur", pour effectuer l'analyse de substances en courant gazeux, selon le principe de la capture d'électrons, cet appareil étant du type détectant la variation du flux d'electrons entre deux électrodes, au passage d'une substance absorbant les électrons dans un courant gazeux ; l'une desdites électrodes est constituée par une source radioactive, tandis que l'autre électrode est une électrode par exemple à tige qui collecte le courant de gaz qui a traversé la chambre. Les principes théoriques et les nodalités opératoires de ces détecteurs à capture d'électrons sont bien connus et ne seront donc donc pas rappelés ici. Ce qui est essentiel pour la description de la présente invention, c'est que ces appareils fonctionnent en employant une source radioactive, généralement, même si non exclusivement, de nickel 63, qui est logée à l'intérieur de l'enveloppe de l'appareil, protégée efficacement afin d'éviter tout danger de contamination à l'extérieur, et qui est traversée par le courant gazeux entraînant les substances à analyser.Ces appareils sont bien connus et largement utilisés, mais on a dû constater que, après une période d'emploi plus ou moins prolongée, les impuretés inévitables présentes dans les gaz traversant l'appareil forment un dépôt sur les deux électrodes et en particulier sur l'électrode constituant la source radioactive, dépôt qui va constituer une couche isolante qui influe négativement sur la précision et la sensibilité de l'appareil.Dans ces conditions, il est donc nécessaire de procéder au démontage du détecteur pour accéder aux électrodes dudit détecteur et en effectuer le nettoyage. Evidemment, cette opération, tout en n'étant pas tellement compliquée en elle-même, entraîne toutefois de nombreux problèmes du fait que l'on doit travailler avec une source radioactive et par conséquent on doit opérer de manière à éviter toute contamination possible des personnes et des objets. Cette opération donc doit être effectuée par du personnel hautement spécialisé, dans des conditions particulières d'isolement des radiations pouvant être dégagées par ladite source. Cela dit, le but principal de la présente invention est de proposer un détecteur du type et ayant la structure mentionnée plus haut, qui permette d'éliminer ou du moins de réduire considérablement ledit inconvénient, en annulant ou réduisant de fa çon importante la fréquence des interventions nécessaires sur l'électrode constituant la source radioactive, et cela au moyen d'une conformation nouvelle et perfectionnée et d'une disposition relative des parties constituant ledit appareil, permettant de parvenir à cette plus grande efficacité et d'obtenir les avantages d'applications et d'emploi précités. D'après l'invention, le détecteur proposé du type susnentionné, se caractérise essentiellement en ce que la seconde éh 5hxde ou électrode à tige dudit détecteur est logée dans un siège donnant sur la chambre qui forme la première électrode et est accessible du côté opposé à la chambre, pour son démontage rapide, sans que l'on touche à la chambre radioactive. En d'autres termes, selon l'invention, on propose un détecteur ayant une structure telle que l'électrode à tige, qui n'est pas radioactive en elle-même, puisse être enlevée de l'appareil sans aucun besoin d'intervenir sur l'autre électrode constituant la source radioactive et surtout sans que ce démontage expose l'opérateur et le milieu environnant au danger des radiations. Cela permet, déjà en soi-même, de réduire considérablement le nombre des interventions nécessaires sur la chambre radioactive. Cependant, selon une autre caractéristique de l'invention, ce nombre d'interventions peut être encore réduit et pratiquement annulez grâce à une conformation particulière de la ligne traversée par le courant gazeux au cours de l'analyse et en particulier grâce à une conformation et une structure caractéristique de la seconde électrode ou électrode à tige, de sorte que le courant gazeux va essentiellement investir seulement ladite seconde électrode, déposant sur celle-ci la plupart si non toutes les impuretés qu'il entraîne. Ces particularités et caractéristiques de l'invention et d'autres encore vont maintenant être.décrites sur la base d'une forme préférée de réalisation, illustrée à titre d'exemple dans les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe partielle d'un appareil détecteur conforme à l'invention - la figure 2 illustre, dans la même coupe que la figure 1, les composants amovibles pour le démontage de l'électrode à tige, ces composants étant disposés par rapport au corpz du détecteur, selon leur position relative avant montage ; - la figure 3 illustre, en section et à une échelle agrandie par rapport aux précédentes figures, un détail de la disposition relative des deux électrodes. En se réfèrant aux figures, le détecteur à capture d'électrons est essentiellement constitué par une enveloppe fermée 10 qui est traversée par un courant gazeux contenant les substances à examiner, introduit à l'aide d'un raccord 12 et prélevé au moyen d'un autre raccord 14. Au long du parcours couvert par le courant gazeux à l'intérieur de l'appareil, on a placé deux électrodes, la première électrode 16 constituée essentiellement par une chambre par exemple cylindrique, dont les parois portent une source radioactive, en particulier de nickel 63, et une seconde électrode 18, par exemple à tige, les deux électrodes étant reliées à l'aide de connexions et moyens de contact électriques 20 et 22, à un dispositif de comptage et détection, non illustré en détail. La chambre radioactive 16, creuse à l'intérieur et reliée au moyen d'un canal 24 au raccord d'entrée 12, est protégée vers l'extérieur par une première pièce évidée à section en "U" 26, en matériau métallique, auquel se relie un élément de contact 28 joint au conducteur 20, la pièce 26 étant séparée par rapport à une seconde pièce support extérieure métallique et évidée 30, par une première cloison isolante 32. Une autre cloison isolante 34 sépare le contact 28 de la pièce extérieure 30. La pièce 26, la cloison isolante 32 et la pièce extérieure 30 sont percées pour le passage du canal d'entrée 24. Sur le côté en aval par rapport au cours du courant gazeux, la chambre radioactive 16 est délimitée par un second élément isolant 36, sur lequel prend appui une plaque métallique 38 à laquelle se relie un second élément de contact 40 relié au conducteur 22 et isolé de la pièce par un él6xçtisolant 42. La plaque métallique 38 reçoit, avec contact électrique, la seconde électrode 18, dont la structure et la conformation vont être illustrées par la suite. Après la plaque métallique-38, un autre élément isolant 42 sépare ladite plaque d'un élément de guidage 44, substantiellement alésé en "Y" et réalisé en matériaux métallique, qui comporte une ouverture alésée 46 pour guider le courant gazeux vers un canal de sortie 48. L'élément 44 est maintenu en position au moyen d'une rondelle Belleville 50, bloqué à son tour gracie à une pièce de fermeture 52 qui peut être vissée en 54 sur le support 30. Le canal 48 débouche dans un conduit 56, qui traverse une ouverture dans l'élément de fermeture 52.Comme on peut le voir plus en datail dans les figures 2 et 3, l'électrode à tige 18 est formée par un élément allongé ayant une zone extérieure partiellement filetée, comme indiqué par la référence 58, et une tête 60 avec une entaille 62 pour l'engagement d'un outil approprié, par exemple un tournevis, permettant son montage et démontage par vissage de la partie filetée 58 dans une partie femelle 64 filetée de manière correspondante de la plaque 38. Comme on peut le voir d'après la figure 3, l'électrode 18 présente à l'intérieur une ouverture en forme de canal 66 la traversant, au travers de laquelle est convoyé le courant gazeux qui a traversé la chambre 16. D'autre part, l'extrémité de l'électrode 18 se positionne, pratiquement de façon étanche, à travers une ouverture appropriée 68 pratiquée dans l'isolant 36. Comme on peut constater d'après la figure 2, le démontage de l'électrode 18 peut être effectué d'une façon extrêmement rapide et simple, en enlevant le chapeau de fermeture 52 et en retirant successivement la rondelle Belleville 50 et l'élément de guidage 44, pour permettre l'accès, à l'aide d'un tournevis, à la tête 60 de l'électrode 18, de façon à dévisser cellé-ci du siège fileté 64 et l'enlever de l'appareil pour procéder à son nettoyage. Evidemment, le montage des composants est effectué selon la succession inverse et avec le même procédé particulièrement simple. Ce qui est important toutefois est que cette électrode peut être enlevée de son siège sans aucune nécessité d'ouvrir l'accès à la chambre radioactive 16 et donc sans aucune nécessité de prendre toutes les précautions qui seraient autrement nécessaires. La présence du canal 66 qui traverse axialement l'électrode 18 permet de créer un trajet préférentiel pour le courant gazeux du canal 24 à travers la chambre 16 et dans le passage 66, de façon que les impuretés éventuelles entrainées par ledit courant se -déposent d'une façon hautement préférentielle sur ladite électrode 18, enparticulier à l'extrémité de celle-ci et sur les parois intérieures du conduit 66, sans dépôt ou seulement d'une manière insignifiante sur les parois de la chambre 16 : pour cette raison la nécessité d'accéder à cette chambre 16 pour la nettoyer est extrêmement différée dans le temps. Comme on le sait, ces appareils sont réchauffés de fa çon à fonctionner à une température strictement contrôlée et à ce propos on utilise un dispositif 70 fonctionnant électroniquement pour le contrôle de la température, ce d-ispositif contrôlant la température d'une chemise 72 qui environne le bloc 30 et transmet la chaleur aux électrodes, en particulier transmet la chaleur à l'électrode 18 par conduction dans la zone de contact entre celleci et la plaque 38. Conformément à l'invention, on a donc réussi à réaliser un appareil détecteur permettant d'éliminer la nécessité d'interventions sur la chambre à parois radioactives, limitant lesdites interventions de nettoyage aux parties non dangereuses de l'appareil même et concentrant les possibilités de dépôt d'impuretés essentiellement sur l'électrode qui ne présente pas la source radioactive et qui peut être donc traitée et manipulée ainsi qu'enlevée de l'appareil sans aucun danger pour les opérateurs REVENDICATIONS 1. Appareil pour l'analyse de substances en courant gazeux du type à capture d'électrons, du type détectant la variation de flux d'électrons entre deux électrodes au passage d'une substance absorbant les électrons dans un courant gazeux, l'une desdites électrodes étant constituée par une chambre dont les parois supportent une source radioactive, tandis que l'autre électrode collecte le courant de gaz qui a traversé la chambre d'ionisation, caractérisé en ce que la seconde électrode (18) est logée dans un siège donnant sur la chambre qui forme la première électrode (16) et est accessible du côté opposé à la chambre pour un démontage rapide sans intervention sur la chambre radioactive. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite seconde électrode est reliée de manière amovible à une plaque métallique de support (38) et de transmission du signal électrique, protégée de la chambre radioactive (16) à l'aide d'au moins une cloison (36) munie d'un passage pour l'électrode, ladite électrode étant accessible du côté opposé à la chambre après enlèvement d'éléments de couverture, formant également un canal de sortie (48) pour le gaz. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde électrode est vissée dans la plaque métallique (38) de support et s'insère substantiellement de façon étanche dans le passage (68) de la cloison de protection (36) vers la chambre radioactive (16), et en ce que ladite électrode est traversée par un orifice (66) essentiellement aligné avec les conduits d'entrée (12) et de sortie (14) du gaz. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite électrode à vis (18) est percée axialement. 5. Appareil selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les électrodes sont réchauffées au moyen d'une chemise (72), qui transmet la chaleur à la seconde électrode au travers de ladite plaque support (38)1