Brevet FR2568689A1 — publié le 19860207

La présente invention a pour objet un dispositif permettant la mesure de la dose de rayonnements émis pendant un temps donné par une source radioactive. De. nombreux dispositifs existent aéra, constitués par un détecteur de rayonnements (chambre d t ionisation, compteur proportionnel, compteur geiger Muller, scintillateur, semi-conducteur) et par un système de mesure électrique ou électronique (électro-mbtre a fil ou à quadrants, tubes électroniques, semiconducteurs etc...) Ces dispositifs sont le plus souvent. encombrants et d'un prix de revient élevé. Ils peuvent alors être d'une grande sensibilité, ce qui n'est pas toujours nécéssaire. L'invention, objet de ce brevet, associe dans un même volume le détecteur (chambre d'ionisation a diélectrique liquide) et le dispositif de mesure. La connaissance de la dose se fait par simple lecture de la position d'un élément mobile à l'inté r rieur du dielectique liquide. L'invention sera mieux comprise par la lecture des des criptions qui suivent et qui se réfèrent aux figures annexées suivantes figure 1 : Coupe verticale du dosimètre figure 2 : dosimètre à l'état dEhargé figure 3 : dosimètre à l'état chargé figure 4 : dispositif de charge du dosimètre figure 5 : autre disposition du dosimètre. Suivant la figure i, nous avons un tube 1 en matériau transparent fait d'un isolant de très bonne qualité. Ce tube est terminé à sa base par un embout métallique 2 supporté par un isolant de très bonne qualité 3. Cet embout 2 est plat sur sa façe supérieure (interne au tube 1) et est riveté sur l'isolant 3 du côté inférieur en formant le contact 4. L'ensemble de ce tube 1 est introduit dans un tube conducteur ou métallique 5 dans lequel sont ménagées suivant les génératrices une ou plusieurs fenêtres 6 et 7. Le tube 1 est positionné à l'intérieur du tube 5 par un cône de centrage 8. A la partie inférieure du tube 5 et en appui sur l'isolant 3 est disposé un cylindre 9 comportant une membrane souple 10 et un plot de contact 11 métallique. L'ensemble du tube 1 et du cylindre de contact 9 est maintenu à l'intérieur du tube 5 par repoussage 12 du tube métallique. Le tube l est rempli d'un-liquide spécial 13, diXlectique de très bonne qualité. I1 s'agit dans certains cas d'un liquide organique de composition proche de celle des tissus humains et qui pourrait être éventuellement chargé de produits tels que le bore ce qui rendrait alors ce dosimètre sensible aux neutrons thermiques. A l'intérieur de ce liquide, nous trouvons une petite bille 14 rendue superficiellement conductrice. Cette bille pourrait par exemple être en résine chargée de poudre de fer et rendue extérieurement conductrice par du graphite ou de l'argent colloïdal. Le tube 5 est introduit en force dans le tube plastique transparent 17 afin de fermer les fenêtres 6 et 7 du tube 5. Sur ce tube plastique transparent 17 qui ne doit pas être très bon isolant sont gravées les graduations 15 permettant le repérage dé la position de la bille 14. Une agrafe 16 permet de fixer le dosimètre sur un support. La figure 2 représente un dosimètre déchargé. La bille 14 est en position basse. La figure 3 représente un dosimètre chargé c'est-à-dire n'ayant pas subi l'action des rayonnements. La bille 14 en position haute indique alors une dose nulle. La figure 4 représente une version possible du chargeur. I1 s'agit d'un générateur haute tension continue classique (piles, convertisseur à transistors, générateur à diodes et capacités, générateur piezo electrique, etc...). ce chargeur possède un embout de charge 18 constitué par un aimant cylindrique relié électriquement à l'une des extrémités de la haute tension. L'autre extrémité de la haute tension est misé a la masse du chargeur. La figure 5 donne une autre version possible de ce dosimètre. Nous avons toujours le même tube 1 rempli de liquide 13. La différence tient à la présence de butées 20 empêchant la bille de dépasser un certain niveau. Lorsque la bille est déchargée, elle occupe la position 21. Lorsqu'elle est chargée elle s'élève dans le tube et irait rejoindre l'électrode 23 qui plonge dans le liquide 13 et est chargée de signe contraire (masse) à la bille. Mais avec les butées 20 la bille ne dépasse pas la position 22 qui correspond au zéro de l'appareil. Nous décrivons à présent le fonctionnement de l'appareil. Nous allons d'abord charger le dosimètre. Nous en introduisons l'extrémité inférieure dans le trou de charge du chargeur. Le contact 11 du dosimètre s'appuie sur l'électrode 18 du chargeur. La bille 14 chargée de poudre de fer est attirée par l'aimant 18 du chargeur. Elle vient donc s'appl-iquer sur la façe plane supérieure de l'embout métallique 2, tandis que le contact souple 11 s'applique sur le contact 4. On peut alors mettre la haute tension. La bille 14 toujours attirée par l'aimant reste en contact avec 2. On retire ensuite le dosimètre du chargeur. La bille 14 qui n'est alors plus attirée par l'aimant et qui se trouve au même potentiel que 2 est vivement repoussée vers le haut du tube 1 et reste dans cette position en absence de rayonnements. En présence d'une source radioactive, un grand nombre de paires d'ions sont formé ,dans le liquide 13 dont le pouvoir d'arrêt est beaucoup plus élevé que celui de l'air et reste proche de celui des tissus humains. Ces ions sont en partie collectés par la bille et abaissent progressivement son potentiel. La bille descend dans le tube 1 et sa position indique à tout instant la dose reçue. I1 en serait de même si le dielectique était chargé de bore 10. Les particules alpha formées'par l'action des neutrons sur le bore ionisent le milieu dielectique et rendent de ce fait le dosimètre sensible aux neutrons thermiques. On peut réaliser des dosimètres de différentes sensibilités en utilisant des matériaux plus ou moins denses pour réaliser la bille ; pour un appareil sensible aux faibles doses la densité moyenne de la bille sera très légèrement supérieure à r la densité du diélectique. Pour un appareil sensible aux-fortes doses, la densité moyenne da la bille sera notablement plus élevée que celle du dielectique. Revendications 1.Dispositif pour la mesure des doses de rayonnements émis par des sources radioactives, caractérisé par le fait que l'on associe dans le même volume le détecteur et le système de mesure. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le détecteur est une chambre d'ionisation à diélecttique liquide organique equivalent tissus, eventuellement chargé de matériaux le rendant sensible à d'autres rayonnements. 3. Dispositif selon la-revendication 1 caractérisé par le fait que le système de mesure est un élément mobile se dépla çant au sein de l'élément détecteur. Cet élément mobile peut être une bille rendue extérieurement conductrice et de masse spéci r fique moyenne supérieure à la masse spécifique du dielectique, la différence entre les masses spécifiques caractérisant la sensibilité du dispositif. 4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la bille contient un matériau sensible au champ magnétique d'un aimant inclus dans l'électrode de charge et qu'elle ne remontera dans le tube de lecture après retrait du chargeur que lorsque la totalité de la charge lui aura été appliquée. 5. Dispositif selon la figure 5 caractérisé par le fait que l'élément mobile baigne ainsi que les deux électrodes dans le diélectique -et que cet élément mobile ne peut se décharger sur l'électrode de signe contraire en raison de la présence de butées mécaniques.