Brevet FR2475744A1 — publié le 19810814

La présente invention concerne un perfectionnement d'un dispositif de contrôle de la contamination des surfaces permettant notamment de contrôler la contamination desdites surfaces par les rayonnements a, ss ou y. En général, un dispositif de contrôle de la contamination des surfaces comprend une sonde amovible de détection de la contamination reliée, par un cordon attenant à celle-ci, à un bottier de mesure compact contenant une source électrique d'alimentation, un convertisseur continu-continu délivrant la haute tension nécessaire au fonctionnement de la sonde, ainsi qu'un amplificateur, un circuit intégrateur et un galvanomètre nécessaires à la mesure du taux de comptage des rayonnements émis. De façon plus précise, l'invention concerne un perfectionnement du dispositif de contrôle portant sur le bottier de mesure et essentiellement sur la sonde permettant la détection des rayonnements oe. Actuellement, les agents de la sécurité radiologique utilisent un dispositif permettant de.détecter les rayonnements a, ss et y dont le boîtier constituant ce dispositif a pour inconvénient d'être lourd. En effet, ce bottier pèse environ 5,5 kg, ce qui est considérable pour un dispositif portatif. I1 existe un autre dispositif de contrôle de la contamination des surfaces permettant uniquement de contrôler la contamination par rayonnement ss ou y. Ce dispositif par rapport au précédent présente l'avantage d'être beaucoup moins lourd (le boitier pèse environ 0,6 kg). Du fait de son faible poids, le bottier peut être placé dans une sacoche de protection, comportant des sangles permettant la fixation sur l'avant bras de l'utilisateur, ce qui est très commode pour l'utilisateur.En revanche, ce dispositif ne permet pas le contrôle de la contamination par les rayonnements a. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et notamment de permettre le contrôle de la contamination des surfaces à l'aide d'un dispositif portatif de faible poids et permettant de détecter les contaminations par rayonnements a, ss ou y. La présente invention a pour objet un dispositif de contrôle de la contamination des surfaces perfectionné par rapport à-ceux du type décrit précédemment. Ce dispositif de contrôle de la contamination des surfaces se caractérise en ce que la sonde de détection, reliée par l'intermédiaire d'un unique fil conducteur contenu dans le cordon, au bottier, est adaptée, dans chaque cas particulier, au mode de rayonnements émis par les surfaces contaminées et en ce que le boîtier muni d'une unique prise étanche.pour le branchement de la sonde comporte des moyens d'évaluation du taux de comptage des rayonnements émis, dépendant du mode de rayonnements émis par les surfaces contaminées et de l'intensité du taux de comptage.Autrement dit, lorsque l'on veut détecter des rayonnements ss ou y, il suffit de relier une sonde de détection de ces rayonnements au bottier, de type connu, puis lorsque l'on veut détecter des rayonnement a, il suffit de déconnecter du boîtier la sonde de détection de rayonnements ss ou y et de mettre à la place la sonde de détection des. rayonnements. a. Pour être adaptée sur ce bottier, la sonde de détection des rayonnements a, de type connu, doit être modifiée. Ceci constitue l'objet essentiel de la présente invention. Pour cela, on adjoint à la sonde, de type connu, une source électrique d'alimentation autonome, constituée de préférence par des piles,se substituant à celle qui est contenue dans le boîtier ainsi qu'un convertisseur continucontinu. De plus, conformément à l'invention, la sonde de détection des rayonnements a comprend un circuit électronique, générateur d'une rafale d'impulsions de fréquence audible à chaque mise sous tension, permettant de vérifier le bon fonctionnement et le bon état des piles de la sonde, ainsi qu'un interrupteur électronique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le boîtier comprend un commutateur à quatre positions permettant la mise sous tension du dispositif, la commutation entre les différents moyens d'évaluation du taux de comptage et le contrôle des sources électriques d'alimentation contenues dan-s- le bottier et la sonde de détection des rayonnements a. Selon un mode préféré de l'invention, un des moyens d'évaluation du taux de-comptage des rayonnements émis est constitué par un galvanomètre à échelle logarithmique. Ce galvanomètre est affecté à la détection des émissions ss et y, et avec la sonde modifiée selon l'invention à la détection des émissions a, pour un taux de comptage supérieur à 5 coups par seconde. Dans le cas fréquent de détection des émissions a dont le taux de comptage est inférieur à 5 coups par seconde, le moyen d'évaluation du taux de comptage utilisé est constitué par une alarme dont le signal sonore dépend de ce taux de comptage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux à l'aide de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente schématiquement une sonde de détection de rayonnements a de l'art antérieur - la figure 2 représente schématiquement la partie ajoutée à la sonde de détection de rayonnements a, de la figure 1, constituant un corps secondaire conformément à l'invention ; - la figure 3 représente le schéma électronique de la sonde de la figure 2. La sonde de détection de rayonnements a, de type connu (figure 1), comprend un corps primaire comportant un photomultiplicateur 1 et un scintillateur à sulfure de zinc 3. Les rayonnements émis par les surfaces contaminées viennent' bombarder le scintillateur 3 protégé par une grille 5, perméable aux rayonnements a. Le scintillateur 3 émet des rayons lumineux qui sont focalisés à l'entrée du photomultiplicateur 1 par l'intermédiaire d'un réflecteur optique circulaire 7. Derrière ce réflecteur optique 7 se trouve un anneau souple 9 servant de joint d'-étanchéité. En effet, la photocathode du photomultiplicateur 1, placée à l'entrée de celui-ci et non représentée sur le schéma, est très sensible à la lumière parasite, d'où l'utilité de joints d'étanchéité. Les rayons lumineux issus du scintillateur 3 viennent exciter la photocathode qui émet, à son tour, des électrons en nombre proportionnel à l'inten- sité lumineuse reçue. Ces électrons sont focalisés et leur nombre est amplifié au moyen de dynodes non représentées sur le schéma. Du fait que les électrons sont sensibies au champ magnétique, le photomultiplicateur 1 est isolé magnétiquement à l'aide d'un blindage 11 en-mu-métal. La référence 13 constitue le corps de la sonde d'origine au corps -primaire. La pièce 15 représente le culot du photomultiplicateur 1 emboîté dans celui-ci. Ce culot 15 contient de nombreuses connexions permettant d'alimenter les dynodes (non représentées) contenues dans le photomultiplicateur 1. La pièce 17 représente un support non métallique sur lequel arrivent ces différentes connexions. Des anneaux métalliques 19 et l'anneau en silastène 21 servent de joints d'étanchéité. Un potentiomètre 23 permettant de régler la haute tension, par exemple en modifiant la tension appliquée aux différentes dynodes, est relié à l'aide de connexions 25 au photomultiplicateur 1. Pour régler la haute tension, c'est-àdire modifier le coefficient d'amplification du photomultiplicateur 1 à l'aide du potentiomètre 23, il est nécessaire d'enlever le couvercle 27, relié au corps de la sonde 13 au moyen d'un filetage 29 pour atteindre le potentiomètre 23. Un cordon 31, muni d'un presse-étoupe d'étanchéité 33 et permettant le transfert des différentes informations entre la sonde et le boîtier (non représenté), sort du couvercle 27 au moyen d'un passe-fil 35. La figure 2 représente le corps secondaire ajouté, selon l'invention, à la sonde de détection des rayonnements a de la figure 1. A la sonde d'or i- gine décrite ci-dessus, ont été adjointes six piles 37 de 1,5 volt reliées en série et un circuit électronique sur plaquettes à connexions imprimées 39. Les six piles 37, reliées en série, alimentent les circuits électroniques imprimés 39 par l'intermédiaire de contacts 40 et de connexions 41 isolés du corps secondaire 42 de la sonde au moyen d'une rondelle isolante 38, fixée sur un support 43. Il a été adjoint, de plus, un nouveau potentiomètre 44 pour le réglage de la haute tension en remplacement du - potentiomètre 23 inutilisé. La partie 47 du corps secondaire 42 de la sonde contenant les piles 37 est fixée à l'aide de trois vis de fixation 49 à la partie 51 du corps secondaire 42 contenant les circuits électroniques imprimés 39, celle-ci étant fixée au corps d'origine 13 de la sonde au moyen du filetage 29. Entre ces deux parties 47 et 51 du corps secondaire 42, se trouve un joint torique d'étanchéité 53. La partie 47 est munie de trois trous de détrompage 55 dans lesquels viennent prendre place trois détrompeurs 57 du couvercle 59 de la sonde, ceci permet une bonne adaptation du couvercle 59 sur la partie 47 du corps secondaire 42 de la sonde. Ce couvercle 59 est fixé à la partie 47 du corps secondaire 42 au moyen d'une vis de serrage creuse 61 permettant le passage du cordon 31 et d'un taraudage 63 effectué dans la partie 47.Le cordon 31 permet de relier la sonde au boîtier 65, de type. connu. Le boîtier 65 comprend un galvanomètre 67 muni d'une aiguille et d'un cadran à échelle logarithmique permettant d'indiquer le taux de comptage des émissions a pour un taux de comptage superieur à 5 coups par seconde. Ce boîtier 65 est, de plus, muni d'une alarme sonore 73 principalement utilisée pour l'évaluation des taux de comptage du rayonnement a, de niveau inférieur à 5 coups par seconde. La référence 75 représente un commutateur à quatre positions qui sont - 1) l'arrêt - 2) le contrôle de la source d'alimentation contenue dans le boîtier 65 - 3) la mise en service avec alarme sonore ; - 4) la mise en service, sans alarme, mais avec éclairage du cadran. Les circuits électroniques imprimés 39 ont été conçus,selon l'invention de façon que les quatre positions d'origine du commutateur 75 restent inchangées et de façon à éviter toute autre manoeuvre de la part de l'utilisateur, pour la mise en marche de la sonde de détection des rayonnements a. Cette adaptation de la sonde de détection de rayonnement a sur le boîtier 65 ne modifie en rien l'utilisation de ce boîtier avec une sonde de détection de rayonnements ss ou y, en particulier en ce qui concerne la mise en marche de cette sonde et la mesure du taux de comptage des rayonnements émis. La figure 3 représente le circuit électronique selon l'invention. Les piles 37 alimentent un convertisseur continu-continu de type connu, que l'on peut représenter, par exemple, par un circuit de découpage 77, un amplificateur 79, un transformateur élévateur de tension 81, un circuit de redressement et de régulation 83 et un filtre passif 85. Ce convertisseur continu-continu permet de passer d'une tension de 9 volts (6 piles de 1,5 V) à une tension de 1600 volts. Cette tension est nécessaire au fonctionnement de la sonde de détection de rayonnements a. En effet, la sonde de détection des rayonnements , y, initialement seule utilisée avec le boîtier de mesure 65, est équipée de tubes compteurs Geiger-Muller ne requérant pour leur fonctionnement qu'une tension de 500 volts obtenue à l'aide d'un convertisseur continu-continu (non représenté) (4,5 volt/500 volts) contenu dans le boîtier 65. La tension de 500 V délivrée par le convertisseur continu-continu du boitier 65 n'étant pas suffisante pour alimenter le photomultiplicateur 1 de la sonde de détection de rayonnements a, il est donc nécessaire de produire une tension de 1600 V. Les piles 37 peuvent alimenter parallèlement le convertisseur continu-continu, constitué par les circuits référencés de 77 à 85, et un dispositif de contrôle de l'état d'usure des piles 37, destiné selon l'invention, à se substituer aux habituels indicateurs à aiguille ou lumineux. Ce dispositif de contrôle comprend un détecteur de seuil 93 de la tension de sortie des piles 37 et un générateur 95 produisant, pendant quelques secondes, une rafale d'impulsions de fréquence audible à chaque mise sous tension. Ces impulsions sont transmises à l'aide du cordon 31 à l'alarme 73 du boîtier 65 via un amplificateur 89, servant normalement à la mesure du taux de comptage des rayonnements ss et y. Lorsque la tension délivrée par les piles n'est plus suffisante, inférieure à un certain seuil, aucun signal sonore n'est émis lors de la mise sous tension de la sonde de détection des rayonnements a. Cette mise sous tension est, selon l'invention, provoquée automatiquement par un autre dispositif supprimant la nécessité d'un interrupteur sur la sonde de détection des rayonnements a et éliminaht, ainsi, les problèmes d'étanchéité à ce niveau et les risques d'oubli en position "marche" de l'interrupteur, cause d'usure prématurée des piles de la sonde. A cet effet, la tension de 500 volts produite dans le boîtier 65, et initialement utilisée pour l'alimentation de la sonde de détection des rayonnements ss et y est, selon l'invention, mise à profit pour déclencher le fonctionnement du convertisseur continu-continu constitué par les circuits référencés de 77 à 85 ainsi que le générateur d'impulsions 95, ce convertisseur continu-continu et ce générateur d'impulsions étant contenus dans le corps secondaire 42 de la sonde de détection de rayonnements a. La tension de 500 volts convenablement divisée, est appliquée à un interrupteur électronique 91 qui interrompt ou-autorise l'alimentation des circuits électroniques 39, à partir des piles 37, totalisant neuf volts, selon respectivement l'absence ou la présence de la tension de 500 volts, donc déterminant les états "arrêt" et "marche" de l'ensem- ble de la sonde de détection des rayonnements a, modifiéé selon l'invention. I1 est précisé que - les impulsions liées au comptage des rayonnements, émanant du photomultiplicateur 1, via un condensateur 86 dcun aiguillage 87, - les signaux dus à la rafale d'impulsions, produite par le générateur 95 et, - la tension de 500 volts utilisée selon l'invention, pour commander l'interrupteur électronique 91, empruntent l'unique fil conducteur contenu dans le cordon 31, dont le blindage est connecté à la masse commune. De même, un seul fil conducteur 97 assure l'alimentation du photomultiplicateur 1 au moyen de la tension de 1600 volts, élaborée par le convertisseur continu-continu, constitué de circuits référencés de. 77 à 85, ainsi que la transmission des impulsions liées au comptage du rayonnement a entre le photomultiplicateur 1 et l'aiguillage 87. Le condensateur 86 assure la transmission des impulsions liées au comptage du rayonnement a vers l'amplificateur 89 du boîtier 65, mais sépare les deux tensions continues de 500 volts et 1600 volts. Un tel dispositif de contrôle de la contamination des surfaces permet donc de contrôler la contamination par les rayonnements a, ss ou y, et présente l'avantage d'être de faible poids, donc portatif. En effet, le boîtier pèse environ 0-,6 kg et la sonde de détection de rayonnement a ne pèse que 1,3 kg avec les piles, après modification nécessaire à l'adaptation de celle-ci sur le boîtier. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle de la contamination des surfaces comprenant une sonde amovible de détection de la contamination, reliée par l'intermédiaire d'un cordon (31) attenant à cette dernière, à un boîtier de mesure (65) compact contenant une source électrique d'alimentation et un convertisseur continu-continu délivrant la haute tension nécessaire au fonctionnement de la sonde ainsi qu'un amplificateur (89), un circuit intégrateur et un galvanometre nécessaires à la mesure du taux de comptage des rayonnements émis, caractérisé en ce que la sonde, reliée par l'intermédiaire d'un unique fil conducteur contenu dans le cordon (31), au boîtier, est adaptée, dans chaque cas particulier, au mode de rayonnements émis par les surfaces contaminées, et en ce que le boîtier, muni d'une unique prise étanche pour le branchement de la sonde, comporte des moyens d'évaluation (67 et 73) du taux de comptage des rayonnements émis, dépendant du mode de rayonnement émis par les surfaces contaminées et de l'intensité du taux de comptage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sonde de détection des rayonnements a contient une source électrique d'alimentation autonome (37) se substituant à celle qui est contenue dans le boîtier et un convertisseur continu-continu (77 à 85), un circuit électronique, générateur d'une rafale d'impulsion (95) de fréquence audible à chaque mise sous tension, un interrupteur électronique (91). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens d'évaluation du taux de comptage des rayon nements émis sont constitués par un galvanomètre (67) à échelle logarithmique. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le galvanomètre (67) est affecté à la détection des émissions ss et y et à la détection des émissions a pour un taux de comptage supérieur à 5 coups par seconde. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens d'evaluatiOn du taux de comptage des rayonnements émis sont constitués par une alarme (3) dont le signal sonore dépend de ce taux de comptage. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le signal sonore émis par l'alarme (73) est affecté à la détection des émissions a pour un taux de comptage inférieur à 5 coups par seconde. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la sonde de détection de rayonnementS a comprend un corps primaire (13) et un corps secondaire (42) fixés l'un à l'autre, et un couvercle démontable (59) comprenant des moyens d'adaptation et de fixation sur le corps secondaire (42). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le boîtier comprend un commutateur (75) à quatre positions, permettant la mise sous tension du dispositif, la commutation entre les différents moyens d'évaluation (67 et 73) du taux de comptage et le contrôle des sources électriques d'alimentation, contenues dans le boîtier et la sonde de détection des rayonnements a. 9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la source électrique d'alimentation autonome est constituée par des piles reliées r i D 1 les S unes aux autres.