Brevet FR2480946A1 — publié le 19811023

- La présente invention utilise pour le chauffage de l'élément radio sensible (dosimètre) un rayonnement infra rouge impulsionnel éventuellement guidé par un conduit de lumière. Le guidage de la lumière visible émise par le dosimètre jusqu'au détecteur optique peut également se faire par une fibre optique distincte du conduit infra rouge. - Les trois opérations de base (ionisation, chauffage, mesure lumineuse) sont rendues indépendantes par le fait quelles correspondent chacune à des domaines de longueur d'onde distincts. Chacune de ces opérations se fait sans contact physique avec le dosimètre, ce qui autorise leutilisation d'éléments radio sensibles très petits. Cette méthode de chauffage à distance du dosimètre permet d'en faire la lecture sans avoir à le déplacer ou le démonter. Les dispositifs actuels de dosimétrie solide utilisent des éléments sensibles constitués de poudres ou de pastilles (de fluorure de lithium par exemple) dont le volume est au moins de quelques millimètres cubes. Parmi leurs utilisations principales. on peut citer En radiothérapie les dosimètres sont plaqués sur le corps ou introduits par des catheters dans les veines ou les cavités naturelles ; il n'est en général pas possible de placer le dosimètre exacternent à l'endroit où la mesure doit être faite. Après exposition du patient aux radiations (X ou g ) ces dosimètres doivent être prélevés et la dose reçue est mesurée sur un appareil de lecture extérieur utilisant un chauffage électrique par contact. Les mesures répétitives sont difficiles et la dose exacte reçue par la zone à traiter est délicate à évaluer. En surveillance des personnels et de ltenvironnement, les dosimètres utilisés sont conditionnés dans des emballages étanches en matière plastique sous forme de badges par exemple. Pour mesurer les doses d'irradiation, il faut extraire de son emballage la pastille sensible ; la lecture est donc une opération lente, malaisée et chère; de plus le dosimètre n'est pas immédiatement réutilisable. - La présente invention permet de réaliser la fonction en éliminant ces inconvénients : le chauffage infra rouge impulsionnel (par exemple à partir d'un faisceau laser Co2) permet de réchauffer très rapidement (1000 degrés par seconde est une vitesse normale) un dosimètre de faible dimension avec un apport d'énergie réduit, très localisé1qui sera dissipé rapidement et sans dommages après lecture de la thermoluminescence ; de telles vitesses de chauffage entraînent une amélioration importante du rapport signal sur bruit de la détection optique donc de la sensibilité de la mesure. La lecture du dosimètre est faite sur place si le rayonnement infra rouge de chauffage et le rayonnement visible de lecture sont chacun guidés par une fibre optique souple ; l'opération est immédiatement répétable sans autre manipulation. - Le dispositif, objet de l'invention, comporte, selon une réalisation illustrée sur la figure 1 annexée, un tube ou aiguille creuse (4) constitué d'un matériau inerte aux radiations et contenant un ou plusieurs conduits de lumière (5) (7) destinés à transmettre la radiation infra rouge de chauffage et la radiation visible de thermoluminescence émise par la pastille sensible (1) placée à l'extrêmité de l'aiguille en face des extrêmités (6) et (8) des conduits. Cette pastille peut être de dimensions très réduites (jusqu'à mille microns cube), elle peut être constituée d'une couche fine de matériau thermoluminescent déposée sur un substrat (2), présentant une très grande absorption infra rouge et une faible conductivité thermique (du verre, par exemple).L'aiguille est scellée hermétiquement aux deux extrêmités, les dimensions L1, L2 et L3 sont choisies pour optimiser le fonctionnement. - Dans une autre réalisation illustrée sur les figures annexées par des vues de dessus (figure 2) et en coupe (figure 3), un dosimètre pour surveillance des personnels est constitué d'un boitier (18) scellé hermétiquement contenant les éléments sensibles (14), (ils), (16), (17), montés sur les substrats (19), (20), (21), (22) et placés en face de fenêtres (10), (11), (12), (13), transparentes à l'infra rouge et à la lumière de thermoluminescence (par exemple en sulfure de sélénium). I1 est avantageux de disposer de plusieurs dosimètres dans un même badge de telle sorte que des filtres sélectifs puissent y être installés ou bien que plusieurs lectures indépendantes puissent être faites sur le même badge ; la lecture des dosimètres peut être soit simultanée, soit successive - Le dispositif objet de l'invention peut être utilisé dans tous les cas où une mesure précise et reproductib]e de doses dlirradiation est nécessaire. L1 peut être utilisé En radiothérapie par implantation directe dans la zone du corps à traiter ou bien dans un fantôme (plusieurs aiguilles peuvent être simultanément utilisées ; plusieurs dosimètres peuvent être disposés dans une même aiguille) En surveillance des personnels soumis aux risques d'irradiation (dosimètres réiitilisables) Dans le contrôle des locaux ou des installations (détecteurs multiples à poste fixe régulièrement lus) et d'ans un environnement quelconque. P EVENDICATIONS 1 - Dispositif de dosimétrie de rayonnements ionisants par thermolu mine sc enc e caractérisé par l'utilisation d'un chauffage impulsionnel de l'élément radio sensible à l'aide d'un faisceau infra rouge (laser). 2"- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le guidage du rayonnement de chauffage et (ou) du rayonnement de thermoluminescence par des conduits de lumière adaptés et éventuellement souples. 30 Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé par l'utilisation d'un élément radio sensible de faible volume, éventuellement déposé en couche mince sur un substrat absorbant l'infra rouge. 40 Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé par l'association des conduits de lumière et de l'élément radio sensible dans une enveloppe unique (tube ou aiguille) hermétiquement clos (e). 5"- Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le (ou les) dosimètre est (sont) inclu (s) dans un boitier hermétiquement clos équipé de fenêtres transparentes au rayonnement de chauffage (infra rouge) et au rayonnement de thermoluminescence (visible).