Brevet FR2514150A1 — publié le 19830408

La présente invention concerne un nouveau compteur de rayonnement qui est spécialement destiné à être utilisé, sans toutefois y autre limités à la détection de la contamination parrayonnement dans un corps. Toute installation, qui manipule des matériaux radioactifs, dispose normalement d'un compteur pour l'ensemble du corps humain ou anthroporadiamètre, pouvant détecter de façon précise la présence de radioisotopes et indiquer exactement la position de ces derniers dans un corps. Malheureusement les compteurs pour l'ensemble du corps humain actuellement commercialisés, telsque l'an S oporadiamètre fabriqué par la société dite Helgeson Nuclear Services, Inc. de Pleasanton Californie, Etats-Unis dlAmérique, requiert une durée d'utilisation de dix minutes par personne ainsi que la présence d'un opérateur, dans la plupart des cas.L'évaluation des résultats des compteurs pour l'ensemble du corps doit s'effectuer, dans certains cas, en un emplacement dis- tant du dispositif effectif de mesure. Il existe un besoin en un compteur de rayonnement pouvant détecter rapidement et aisément une contamina tion radioactive de parties sélectionnées du corps et/ou-des radioisotopes déposés intérieurement dans des parties sélectionnées du corps, ledit compteur ayant une action complémentaire de celle d'un compteur pour l'ensemble du corps. I1 est prévu conformément à la présente invention un nouveau compteur utile de rayonnement in vivo. Le compteur de rayonnement selon la présente invention utilise des dispositifs permettant de détecter le rayonnement provenant d'un corps. Un tel dispositif peut inclure un détecteur unique ou plusieurs détecteurs distants les uns des autres. Un dispositif à ouvertures forme un couloir permettant le passage du rayonnement sélectionné en direction du dispositif de détections Le dispositif à ouverturesest situé entre le dispositif de détection et le corps. Dans le cas où le dispositif permettant de détecter le rayonnement provenant du corps comporte plusieurs détecteurs empilés en étant réciproquement contigus, chaque détecteur comporte une ouverture destinée à former une.partie du couloir. Le compteur de rayonnement pour un corps comporte également des dispositifs permettant de protéger le couloir contre tout passage du rayonnement en direction dudit couloir et en direction du dispositif de détection du rayonnement. Les dispositifs de protection ou de blindage réduisent par conséquent fortement le rayonnement parasite ou le rayonnement ambiant à un niveau admissible. Les-dispositifs de protection sont situés de telle manière que le corps, dans lequel on recherche la presence d'un rayonnement, est situé entre les dispositifs de protection et le dispositif à ouvertures. Le compteur de rayonnement conforme talla présente invention inclut également des moyens permettant d'isoler une partie sélectionnée du corps par rapport au couloir formé comme cela a été décrit précédemment. De tels moyens d'isolement peuvent consister à mettre en place une partie du corps dans le couloir etXou utiliser des moyens pour retirer et protéger une partie du corps vis-à-vis du couloir. De tels moyens d'isolement peuvent comprendre un compartiment placé sur une structure logeant les dispositifs de détection et le dispositif à ouvertures Dans le cas où les parties du corps isolées sont les mains, le compartiment peut prendre la forme d'une poche qui peut astre aisément atteinte par la personne, en laquelle on recherche la pré sence dtun rayonnement. Parmi ces éléments, le compteur de rayonnement comporte un dispositif permettant de déterminer un aspect du rayonnement détecté par le dispositif de détection. Par exempie, le dispositif de détermination peut fournir une analyse quantitative et/ou qualitative du rayonnement qui a été trouvé dans le corps. Le dispositif de détermination peut également réaliser une analyse séparée de la partie du corps qui est isolée dispositif de détection, c'est-à-dire les mains, les- Jambes et analogues. La présente invention décrit un nouveau compteur utile de rayonnement permettant une determination rapide de la contamination radioactive. C'est pourquoi un objet de la présente invention est de fournir un compteur de rayonnement pour un corps qui peut déterminer de façon rapide et automatique la quantité et la qualité du rayonnement dans une zone particulière d'un corps sans qu'une analyse avec un comptage sur l'ensemble du corps soit nécessaire. Un autre objet de la présente invention est de réduire la nécessité des programmes d'échantillonnage dans l'air dans une installation utilisant des radioisotopes. Un autre objet de la présente invention est de déterminer la source de la contamination radioactive par isolement des analyses des différentes parties d'un corps qui ont été en contact avec un tel rayonnement. Un autre objet de la présente invention est de fournir un compteur de rayonnement pour un corps, qui puisse être aisément transporté sur les lieux mêmes en vue d'ttre utilisé à cet endroit. Un autre objet de la présente invention est de fournir un compteur de rayonnement pour un corps, qui puisse astre manipulé par la personne dont la contamination radioactive est analysée. Autres caractéristiques ét avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation latérale du dispositif utilisé,~ dont une partie est en vue arrachée et montre un détecteur typique; - la figure 2 est une vue prise suivant la ligne 2-2 de la figure 1 et sur laquelle le dispositif est repré- senté en vue partieliement arrachée; --la figure 3 est une vue en plan du compteur de rayonnement conforme à la présente invention; et - la figure 4 est une vue schématique du mécanisme de comptage du rayonnement de la présente invention. Ci-après, on va développer différents aspects de la présente invention au regard de la description détaillée qui va suivre de la forme préférée de réalisation de 1' invention, en référence aux dessins annexés. En se référant à la figure 1, on peut voir que le compteur de rayonnement pour un corps pris dans son ensemble est désigné par la référence 10 et comporte, parmi ses éléments,un dispositif 12 permettant de détecter le rayonnement provenant du corps 14. Le dispositif de détection peut comporter un détecteur 16.seul ou en combinaison avec des détecteurs 18, 20 et 22. Le détecteur 16 comporte un cristal 24 d'iodure de sodium activé par duthallium, du type par exemple fabriqué par la société dite Harshaw Chemical Company, Solon, Ohio, Etats-Unis d'Amérique . Un tel cristal 24 est la plupart du temps activé par un rayonnement gamma de telle manière que des électrons sont produits par tout rayonnement photoélectrique ou par tout rayonnement 14.Un photomultiplicateur 26 multiplie la production d'électrons, en vue de garantir un niveau de radioactivité dans le corps 14, qui sers décrit ci-après. Le détecteur 18 est entouré par un blindage en plomb 28 comportant une partie d'extrémité 30 servant de dispositif à ouvertureaD2. Chaque partie 30 comporte une arete en biseau )4, qui entoure une ouverture 36 par laquelle le rayonnement passe avant de tomber sur le détecteur 18. On notera que les détecteurs 20, 22 et 24 comportent également des blindages en plomb identiques ou similaires au blind-age en plomb 28. Le dispositif à ouvertures3?, qui peut comprendre les parties- d'extrémité des blindages en plomb des détecteurs voisins 18,20 et 22, forme un couloir 38 qui permet un passage du rayonnement sélectionné depuis le corps 14 en direction du dispositif de détection 12. Comme cela est représenté sur les figures 1 et 2, le couloir 38 peut prendre la forme d'un tronc de pyramide comportant des surfaces d'extrémité irrégulières. On peut voir sur la figure 1 que le couloir--38 concentre la détection du rayonnement par le dispositif de détection 12 dans la région thoracique du corps 14. Théori- quement,tout rayonnement provenant du couloir 38 tombe sur le dispositif de détection 12. Le rayonnement ambiant est maintenu à un faible niveau grtce à l'utilisation d'un écran 40 qui est situé derrière le corps 14. En d'autres termes, le corps 14 est placé entre l'écran 40 et le dispositif de détection 12. L'écran 40 comporte une structure de support 42 et un blindage en plomb 44, qui peuvent astre empilés l'un sur l'autre. En se référant à la figure 2, on peut voir que le blindage en plomb 44 comporte trois sections 46, 48, 50 disposées de manière à faire un certain angle les unes par rapport aux autres. Bien que l'écran 40 agisse de manière à protéger le couloir 38 contre le rayonnement ambiant, on a trouvé que le rayonnement cosmique n'est pas entièrement éliminé. Cependant, ce facteur peut être compensé dans l'analyse effectuée par le compteur de rayonnement 10. Le dispositif 10 comporte également des moyens 52 permettant d'isoler une partie sélectionnée du corps 14 vis-å-vis du couloir 38 (figures 1 et 2).Dans leur forme la plus simple, les moyens 52 comprennent le couloir 38, de telle sorte qu'une partie sélectionnée du corps 14,télle que la partie inférieure 54 de la jambe,est située en dehors du osu- loir 38 lorsque le corps 14 est dans la position debout. Comme cela est représenté sur la figure 1, les moyens 52 peuvent également prendre la forme de montants 56 et 58 qui sont disposés à l'extérieur du couloir 38. Les montants 56 et 58 limitent le mouvement des mains 60 et 62 du corps 14.Les montants 56 et 58 peuvent revoir la forme de compartiments 64 et 66 possédant la forme de poches munies c,'ouvertures 68 et 70 et cinq parois de séparation situées en leur intérieur. Les compartiments 64 et 66 peuvent également comporter un couple de détecteurs 72, 74 et 76j 78, teE que par exemple des compteurs proportionnels du type 19 bri qué par la société L.N.D. Inc. de Oceanside, New-York états Unis dthmérique, dans lesquels les mains 60 et 62 sont disposées d'une maniere générale en sandwich.Les compartiments 64 et 66 sont également protégés par des blindages en plomb 80 et 82. on a trouvé que les détecteurs 72, 74, 76 et 78 peuvent Autre des compteurs proportionnels qui sont activés par un rayonnement alpha, b8ta ou gamma selon la tension qui leur est appliquée. De façon analogue, les pieds 84 du corps 14 peuvent comporter un dispositif 86 permettant de détecter un rayonnement provenant desdits pieds 84. Le dispositif 86 peut également prendre la forme dtun détecteur 88, tel qu t un compteur proportionnel du type 78014 fabriqué par la société L.D.D. Inc. de Oceanside, New York, Rtats-Unis d'Amérique , protégé à sa partie inférieure par un écran en plomb 90. Dans la forme de réalisation représentée sur les rigures 1 à 3, les détecteurs 16, 18, 20 et 22 sont montés en étant alignés verticalement dans une structure 92. Cette dernière comporte un coffret 94 comportant une série de tablettes espacées, telles que la tablette 96 > destinés à supporter les détecteurs 16, 18, 20 et 22. Le coffret 94 repose - par un pied 98 sur une plateforme 100. L'écran 40 prend également appui sur la plateforme 100 et est fixé à cette dernière. La plateforme 100 comporte un ensemble de roues 102 de manière à constituer un chariot mobile 104 permettant de trans- porter au moins le dispositif de détection 12, le dispositif à ouvertures 32 et écran 40, sous la forme d'un ensemble unitaire.En se référant à la figure 3, on peut voir que le coffret 94 comporte une porte 105 qui est fixée par articulation audit coffret en vue de permettre un accès au dispositif de détection 12 situé en son intérieur. Le compteur de rayonnement selon la présente invention peut comporter un dispositif 106 permettant de déterminer un aspect du rayonnement émanant du corps 14. Le dispositif 106 peut astre logé dans une armoire 108 qui est portée par la plateforme mobile 100. Comme cela est représenté sur la figure 1 > l'armoire 108 est située à l'extérieur du couloir 38, directement en arrière de l'écran 40. La figure 2 représente en outre l'armoire 108 comme possédant deux portes 110 et 112 permettant l'accès au dispositif 106, situé en son intérieur. Une ouverture de ventilation permet l'éva- cuation de la chaleur produite normalement par le dispositif 106, à partir de l'intérieur de l'armoire 108.Le dispositif 106 contient la technologie de logiciel normalement utilisée par les compteurs pour l'ensemble du corps existants,tels que le compteur pour l'ensemble du corps ou anthroporadiamètre fabriqué par la société dite Helgeson Nuclear Services, Inc. de Pleasanton ,Californie, Etats-Unis d'Amérique . La figure 4 montre la représentation schématique du dispositif 106, dans lequel le signal provenant du dispositif de détection 12, du dispositif la6 permettant de détecter le rayonnement provenant des mains 50 et 62 (incluant les détecteurs 72 74, 76 et 78 pour les mains), et du détecteur 88 associé aux pieds aboutit à un préamplificateur 118. Ce dernier peut être un préamplificateur prévu pour le type du compteur anthroporadiamétrique fabriqué par la -société Helgeson Nuclear Services, Inc. déjà citée.En provenant du préamplificateur 118, le signal aboutit à un convertisseur analogique/numérique 120, pouvant être constitué par exemple par le modèle TN-1241 fabriqué par la société Tracor Northern, Incorporated de Middleton, Wisconsin, Etats-Unis d'Amérique . Le signal numérique aboutit ensuite à un calculateur 122 tel que le calculateur à haute densité d'intégration LSI série 11/2, fabriqué par la société dite Digital Equipment Corp. de Maynard Massachusetts, Etats-Unis d'Amérique . Le calculateur 122 peut comporter le châssis HV-1123 fabriqué par la société Net Com Cors. de Sunnyvale, Californie, Etats-Unis d'Amérique . Le châssis devrait assurer l'alimentation en énergie du calculateur 122 lors du fonctionnement normal. L'information peut être transmise à une mémoire 124, telle que la mémoire à disques à 10 mégaulultiplets , série 500, fabriquée par la société dite Western Dynex. En option, un terminal 125 peut délivrer une sortie sur papier imprimé de toutes les données de rayonnement provenant des dispositifs de détection 12, 88 ou 116. Le calculateur 122 sert également à introduire une information optique dans le dispositif d'affichage 128 également représenté sur les figures 1 et 3 comme étant monté à la partie supérieure du coffret 94, à peu pres au niveau des yeux du corps 14. Le dispositif 10 peut être aisément déplacé par deux personnes à l'aide d'une barre de remorquage (non représentée), qui s'accroche dans un organe de montage 130. En cours de fonctionnement, le dispositif 10 peut être utilisé en plaçant le corps 14 en position verticale sur la partie supérieure du détecteur 88 associé aux pieds. Les mains 60 et 62 de l'utilisateur sont placées dans les compartiments 64 et 66. L'identification du corps 14 peut astre réalisée au moyen d'un lecteur de carte à infrarouge ou d'un clavier. Instantanémentet de façon continue,îe dispositif 10 fournit des indications concernant le rayonnement ambiant. Le compteur est mis en marche après une indication de rayonnement ambiant telle qu'un comptage est effectué par l'intermédiaire du dispositif de détection 12, du détecteur 88 et du détecteur 116. De tels dispositifs de détection peuvent réaliser une analyse qualitative ou quantitative des zones spécifiques du corps 14.Les résultats tant qualitatifs que quantitatifs provenant du comptage effectué sur le corps peuvent Aetre représentés sur un dispositif d'affichage 128 et Aetre envoyés à unemémoire 124 en vue d'une éventuelle sortie imprimée par le terminal 126. Le dispositif 116 peut également assurer la fonction de recherche de maxima pour localiser les centres précis de toute contamination du corps 14. Comme on peut le voir- d'après la figure 1, les champs de rayonnement pénétrant dans les détecteurs 16, 18,20 et 22 se recouvrent. Un tel recouvrement peut être compensé par le dispositif 116 de manière que le dispositif de détection 12 fonctionne sous la forme d'une unité. Le positionnement précis du rayonnement dans le corps 14 servirait également d'indication du type de rayonnement rencontré dans le corps l. Le dispositif 10 peut effectuer très rapidement son comptage. Tout problème impor tant présenté par le dispositif 10 justifierait alors un comp- tage sur l'ensemble du corps ce qui prendrait beaucoup plus de temps. Bien que l'on ait décrit de façon très détaillée des formes de réalisation de la présente invention dans la description précédente, il apparaîtra évident au spécialiste de la technique que de nombreuses modifications et variantes peuvt y être apportées dans les détails, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Compteur de rayonnement pour un corps utilisant un dispositif permettant de déterminer un aspect du rayonnement provenant du corps, caractérisé en ce qu'il comporte: a. un dispositif (12) destine à détecter le rayonnement provenant de zones spécifiques du corps (14) et comportant plusieurs détecteurs de rayonnement (16,18,20 et 22) situés à proximité les uns des autres;; b. un dispositif à ouvertures(52) pour réaliser un couloir (38) permettant au rayonnement sélectionné d'aboutir au dispositif (12) permettant de déiteeter le rayonnement provenant du corps, ledit dispositif à ouvertures (32) comportant une ouverture associée à chacun des détecteurs de rayonnement (16,18,20,22), et chaque ouverture permettant l'accès du rayonnement provenant d'une zone spécifique du corps, ledit dispositif à ouvertures (32) étant destiné à eAtre situé entre le dispositif de détection (12) et le corps (14);; c. un dispositif (40) pour protéger le couloir (38) du passage du rayonnement en son intérieur et en direction dudit dispositif (12) permettant de détecter le rayion- nement provenant du corps (14), le dispositif de blindage (40) étant placé de telle manière que le corps (14) est situé entre le dispositif à ouvertures(52) et le dispositif de blindage (40). 2. Compteur de rayonnement selon la reuendica tion 1, caractérisé en eue qu'il comporte en outre des moyens (52) permettant dtisoler une partie du corps (14), lesdits moyens (52) pour isoler une partie du corps (14) incluant un montant (5) prévu pour limiter le déplacement dtune partie sélectionnée du corps (14) et qui est situé à l'extérieur dudit couloir (38). 3. Compteur de rayonnement pour un corps selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une structure (42) destinée à supporter ledit ensemble des dé tecteurs de rayonnement (16,18,2D,22) et des ouvertures, et des dispositifs (72,74) destinés à détecter le rayonnement provenant de la partie sélectionnée du corps (14) isolée dudit couloir (38) par lesdits moyens d'isolement (52). 4. Compteur de rayonnement pour un corps selon la revendication 5 caractérisé en ce que les dispositifs (72,74) permettant de détecter le rayonnement provenant de la partie sélectionnée du corps (14) comportent un compartiment blindé (64) qui est supporté par ladite structure (42) et qui inclut le montant (56) prévu pour une--partie sélectionnée du corps (14). 5 Compteur de rayonnement pour un corps selon la revendication 9, caractérisé en oe que la structure (42) supporte également un dispositif (106)- pour déterminer un aspect du rayonnement détecté par ledit dispositif de détection (12), ledit dispositif de détermination (106) déterminant également un aspect du rayonnement détecté par un dispositif de détection (86) et provenant de la partie sélectionnée du corps (14) isolée du couloir (38). 6. Compteur de rayonnement pour-un corps selon la revendication 1, caractérisé entre qu'il comporte en outre un chariot mobile (104) permettant de transporter au moins deux dispositifs de détection (12), le dispositif à ouvertures (32) et le dispositif de blindage (40) sous la forme d'un ensemble unitaire. 7. Compteur de rayonnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ,couloir (38) formé par le dispositif à ouvertures (32) est dimensionné de manière à per- mettre au corps (14) d'trie dans une position verticale.