Brevet FR2622730A1 — publié le 19890505

CONTENEUR DE SOURCE RADIOACTIVE DE FAIBLE ACTIVITE DESCRIPTION L'invention concerne un conteneur de source radioactive de faible activité permettant une manutention et un transport dépourvus de risque d'irradiation accidentelle, ainsi qu'une irradiation contrôlée de petits objets à des fins d'expérimentation ou de stérilisation par exemple. Un appareil de la même famille a été décrit dans la demande de brevet français nO 86 07568 ayant le même titulaire. Il est toutefois prévu avant tout pour L'irradiation de circuits électroniques et sa conception reste plutôt compliquée. On cherche ici à- obtenir un appareil plus simple et facilement manipulable tout en conservant la grande sOreté de L'appareil antérieur. Il en résulte que les moyens mécaniques employés à cette fin sont nettement différents. Plus précisément, l'invention concerne un conteneur de source radioactive de faible activité étanche aux radiations comprenant une prise permettant d'établir le vide à l'intérieur d'une enceinte - formée avec Le conteneur, une commande d'interruption du vide, une tige portant à l'intérieur de l'enceinte une source émettrice d'un faisceau irradiant et à l'extérieur de l'enceinte une poignée de commande, caractérisé en ce que la tige comprend à l'intérieur de l'enceinte un moyen bloquant l'action de la commande d'interruption du vide quand la source émet un faisceau dans une direction déterminée d'irradiation, en ce qu'il comprend un accès ouvrant dans la direction d'irradiation, et en ce qu'il comprend en outre un système déformable ouvrant l'accès uniquement quand Le vide a été établi dans l'enceinte. Ce conteneur peut être facilement adapté à l'irradiation d'objets si l'enceinte comprend une partie séparable pourvue d'un réceptacle permettant de maintenir en place un objet, et un moyen d'ajustement étanche au vide de la 2 2622730 partie séparable sur une autre partie de l'enceinte autour de L'accès qui maintient l'objet dans le faisceau quand il est émis par la source dans la direction d'irradiation. On va maintenant décrire l'invention plus en détail à l'aide des figures, données à titre illustratif et non limitatif, dont l'énumération suit: la figure 1 représente une coupe centrale du conteneur selon l'invention, - la figure 1A est un détail agrandi de la figure 1, et - la figure 2 représente un détail en perspective de la figure 1. Comme on le voit sur les figures 1 et 1A, le conteneur 1 est cruciforme et une source radioactive 10, formée par exemple d'une pastille de matière se désintégrant par fission spontanée en occupe le centre; elle émet un faisceau radioactif unidirectionnel. Le conteneur comprend un corps cruciforme 2 terminé par quatre manchons tubulaires référencés successivement 3, 4, 5 et 6; aux trois premiers 3, 4 et 5 sont fixés de manière étanche au vide respectivement un dispositif de commande d'interruption du vide 7, un système déformable à soufflet 8 et un dispositif de commande de la source 9 à l'aide de tapes boulonnées 17, 18 et 19 garnies de joints d'étanchéité circonférentiels 20, 21 et 22. Les manchons 3 et 5 sont opposés, de même que les manchons 4 et 6. Le quatrième manchon tubulaire 6, qui constitue l'accès du faisceau radioactif émis par la source 10 vers un objet à irradier, peut servir de support à un petit conteneur autonome 23 ouvert, dans lequel l'objet à irradier X est maintenu par un réceptacle 24. le conteneur autonome 23 comprend un moyen d'ajustement sur le conteneur 1, ici une couronne de centrage 25 disposée autour de son ouverture et que l'on insère autour du quatrième manchon 6. Quand le conteneur autonome 23 a été posé ou vissé sur une portée circonférentielle de ce quatrième manchon 6, un joint d'étanchéité 26 reposant sur cette portée, l'objet X est maintenu 3 2622730 en face de la source 10 et les deux conteneurs 1 et 23 constituent une enceinte à vide dans laquelle le vide peut effectivement être établi par une prise à vide 27 formée par un cinquième manchon tubulaire débouchant dans le corps 2, orthogonal aux quatre autres et sur Lequel on peut visser une pompe. Une force de contact s'exerce alors entre les deux conteneurs 1 et 23 et empêche de les disjoindre pour le cas o ils ne sont pas unis par vissage. Une autre conséquence de l'établissement du vide est d'étirer un soufflet 30 élastique fixé sur la deuxième tape 18 et s'étendant à l'intérieur du deuxième manchon 4. En effet, la deuxième tape 18 est alésée de manière à soumettre la surface interne du soufflet 30 à la pression extérieure, et au repos (lorsque les pressions sur les surfaces interne et externe du soufflet 30 sont égales) le soufflet 30 est contracté. Le soufflet 30 a une expansion linéaire, c'est-à-dire qu'il s'étire en ligne droite en direction de la source 10. Il fait coulisser une broche 31 fixée à son extrémité opposée à la deuxième tape 18; la broche 31 déplace elle-même une bielle 32 articulée sur la broche 31 et un couvercle 33, et qui provoque le basculement de ce dernier pour le faire pivoter autour d'une articulation 34 saillant de La surface interne du quatrième manchon 6, alors que jusque-Là il était en appui sur une butée 35 et fermait avec un faible jeu le quatrième manchon 6, car son diamètre est presque égal au diamètre intérieur du quatrième manchon 6. On s'intéresse maintenant au dispositif de commande de source 9. Il comprend une tige 40 tournant dans la troisième tape 19, qu'elle traverse de part en part; la tige 40 est pourvue à son extrémité extérieure au conteneur I d'une poignée 41 et à son extrémité intérieure d'une came 42; ainsi que d'un évidement 43 qui contient la source 10 et La focalise, d'une rainure 44 longitudinale, d'une gorge qui contient un anneau de retenue 45 qui empêche la tige 40 de coulisser axialement dans la troisième tape 19, et d'une autre gorge qui contient un joint d'étanchéité 4 2622730 46 au vide entre la tige 40 et la troisième tape 19. Contrairement à l'appareil décrit dans le brevet antérieur, la tige 40 portant la source 10 est ainsi mue en rotation uniquement. Quand la broche 31 a été déplacée par suite de l'étirement du soufflet 30, un doigt 47 qui lui est fixé a été extrait de la rainure 44 (cf. figure 2). On peut donc maintenant tourner la tige 40 au moyen de la poignée 41. La source 10, dont le faisceau était auparavant orienté vers le deuxième manchon 4 et le soufflet 30, effectue un demi-tour qui amène le faisceau suivant une direction dite d'irradiation référencée Y sur la figure 1, et qui arrive sur l'objet X par l'accès délimité par l'intérieur du quatrième manchon 6. Comme le couvercle 33 est alors relevé et que l'accès est donc ouvert, l'objet X est irradié. Le dispositif de commande d'interruption du vide 7 comprend, outre la première tape 17, une tige 50, filetée sur une partie 55 de sa longueur, et traversant de part en part un alésage 56 de la première tape 17. La tige filetée 50, quasi coaxiale à la tige 40, peut coulisser par vissage dans un taraudage établi sur une partie de la longueur de l'alésage 56 donnant sur l'extérieur. Le reste de l'alésage 56 constitue une partie de plus grand diamètre 57. La tige filetée 50 comprend une poignée 51 à son extrémité extérieure au conteneur 1 et une tête de butée 52 à son extrémité intérieure, ainsi que deux gorges à joints toriques d'étanchéité 53 et 54 adjacentes entre la longueur filetée 55 et la tête de butée 52; un troisième joint 62, placé dans une rainure circonférentielle de la tête de butée 52 autour de la tige 50, peut toucher la première tape 17. Les deux joints toriques frottent contre la partie de plus grand diamètre 57 de l'alésage 56. On appelle logement 58 l'espace délimité entre la tige filetée 50 et la partie de plus grand diamètre 57, et compartiment 59 la partie du logement 58 comprise entre les deux joints toriques 53 et 54. La première tape 17 est percée de deux conduits minces 2622730 et 61: le premier d'entre eux débouche à l'extérieur de l'enceinte à vide et dans le compartiment 59 dans tous les cas, alors que le second débouche à l'intérieur de l'enceinte à vide dans le périmètre du troisième joint 62 et dans le logement 58 mais, suivant le vissage de la tige filetée 50 qui provoque un déplacement axial des deux joints toriques 53 et 54, dans le compartiment 59 (figure 1A) ou en-dehors de celui-ci (figure 1). Quand le second conduit 61 débouche dans le compartiment 59, l'air extérieur pénètre par les deux conduits 60 et 61 dans l'enceinte à vide. Le vide est donc interrompu. Mais il faut remarquer que le vissage qu'il faut appliquer à cette fin déplace la tige filetée 50 vers la came 42 qui bloque la tête de butée 52 avant de pouvoir effectivement interrompre le vide, sauf dans une position angulaire de la tige 40 pour laquelle le faisceau radioactif est dirigé vers le soufflet 30. Le fonctionnement de cet appareil et les avantages qui en résultent sont les suivants. Dans la position de départ, le conteneur autonome 23 contenant l'objet X est absent, le soufflet est contracté, le couvercle 33 ferme le quatrième manchon 6 et la source 10 est orientée vers le soufflet 30. Il est donc extrêmement improbable de subir une irradiation accidentelle due à une ignorance du danger encouru ou à un accident, car l'accès à la source 10 est empêché par le couvercle 33 rabattu sur le quatrième manchon 6; il est très malaisé de relever le couvercle 33 si, comme c'est le cas ici, il est situé dans la partie du quatrième manchon 6 la plus en retrait de l'extérieur, et si le soufflet 30 est protégé de l'extérieur par une grille 62 disposée sur l'alésage de la deuxième tape 18, qui n'autorise que le passage de l'air à L'exclusion d'objets solides susceptibles d'étirer ou d'endommager Le soufflet 30. C'est encore plus malaisé si Le couvercle 33 est presque au diamètre intérieur du quatrième manchon 6. De plus, [a source 10 est à- ce moment opposée au couvercle 33, et iL est impossible de l'orienter à cause du doigt 47 aLors inséré dans la rainure 44. 6 2622730 L'accès par La prise à vide 27 est peut-être plus facile, mais il suffit de La décentrer vers le quatrième manchon 6 ou de la prévoir avec un fin diamètre pour amoindrir grandement Les risques. Du même coup, La source 10 est elLe-même protégée des endommagements et ne peut être extraite que par démontage du dispositif de commande de source 9. Lorsqu'on a décidé d'irradier un objet X, le conteneur autonome 23 est installé sur le quatrième manchon 6. Le vide peut être établi si la tige filetée 50 a été vissée pour que le second conduit 61 débouche hors du compartiment 59 et que son orifice interne soit isolé de la chambre à vide par le joint 62; le soufflet 30 est alors étiré et le couvercle 33 relevé. On tourne alors la poignée 41 de la tige 40, ce qui est possible car la tête de butée 52 est rentrée et ne gêne pas la came 42, et la source 10 peut être orientée vers l'objet X. Les tentatives plausibles pour ouvrir l'enceinte dans cet état ne peuvent aboutir: le vide applique le conteneur autonome 23 contre le conteneur 1 et s'oppose à leur disjonction, alors que la came 42, en contact avec la tête de butée 52, empêche la commande d'interruption du vide 7 d'être mise en action. Il est nécessaire de faire tourner la tige 40 pour dégager la came 42 et donc de ramener la source 10 à sa position non irradiante pour entreprendre toute autre manipulation. On est donc en présence d'un appareil extrêmement fiable et sOr dont le faible encombrement lui permet d'être intéressant aussi pour protéger la source radioactive 10 lors de son transport. Pour des sources à faible activité, établir le vide est souvent nécessaire pour obtenir une bonne irradiation. Les matériaux constituant le corps 2, les tiges 7, 8 et 9, le couvercle 33 et Le soufflet 30 peuvent comprendre l'acier inoxydable. 7 2622730 REVENDICATIONS 1. Conteneur (1) de source radioactive (10) de faible activité étanche aux radiations comprenant une prise (27) permettant d'établir le vide à l'intérieur d'une enceinte (1, 23, 30) formée avec le conteneur, une commande d'interruption du vide (7), une tige (40) portant à l'intérieur de l'enceinte une source (10) émettrice d'un faisceau irradiant et à l'extérieur de l'enceinte une poignée de commande (41), caractérisé en ce que la tige (40) comprend à l'intérieur de l'enceinte un moyen (42) bloquant l'action de la commande d'interruption du vide (7) quand la source (10) émet un faisceau dans une direction déterminée d'irradiation (Y), en ce qu'il comprend un accès ouvrant (6) dans la direction d'irradiation (Y), et en ce qu'il comprend en outre un système déformable (30, 31, 32, 33) ouvrant L'accès (6) uniquement quand le vide a été établi dans l'enceinte (1, 23, ). 2. Conteneur de source radioactive suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte (1, 23, 30) comprend une partie séparable (23) pourvue d'un réceptacle (24) permettant de maintenir en place un objet (X), et un moyen d'ajustement (25) étanche au vide de la partie séparable sur une autre partie (6) de l'enceinte autour de l'accès, le moyen d'ajustement permettant de maintenir l'objet (X) dans le faisceau quand il est émis par la source dans la direction d'irradiation (Y). 3. Conteneur de source radioactive suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le système déformable comprend un soufflet (30) à direction d'expansion linéaire constituant une partie de l'enceinte. 4. Conteneur de source radioactive suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'une grille (62) est fixée à l'extérieur de l'enceinte autour du soufflet (30). 5. Conteneur de source radioactive suivant l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que Le 8 2622730 système déformable comprend un couvercle (33) ouvrant ou fermant l'accès sous l'action d'une bielle (32) se déplaçant à l'aide du soufflet (30). 6. Conteneur de source radioactive suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système déformable comprend un moyen d'interaction (47) avec la tige (40) portant la source (10), obligeant à ouvrir l'accès lorsque la source émet dans la direction d'irradiation. 7. Conteneur de source radioactive suivant les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le moyen d'interaction se compose d'un doigt, un évidement (44) sur la tige portant la source étant apte à recevoir le doigt, permettant ainsi de fermer l'accès, lorsque la source émet dans une direction opposée à la direction d'irradiation. 8. Conteneur de source radioactive suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la commande d'interruption du vide (7) est constituée d'une tige (50) coulissant par vissage dans un alésage (56) de l'enceinte et pourvue, dans une partie coulissant dans un logement cylindrique élargi (58) de l'alésage (56), de deux gorges (53, 54) portant deux joints toriques étanches au vide et frottant dans le logement (58); et en ce que deux conduits minces (60, 61) débouchent dans le logement (58), l'un (61) communiquant avec l'intérieur de l'enceinte et l'autre (60) avec l'extérieur de l'enceinte; l'un quelconque débouchant plus précisément dans un compartiment (59) du logement (58) délimité entre les deux joints et l'autre débouchant soit dans ce compartiment (59), soit hors de ce compartiment (59) selon le vissage imposé à la tige (50). 9. Conteneur de source radioactive suivant l'une quelconque des revendications 3 à 8, dans lequel la commande d'interruption du vide (7) comprend une tige (50) coulissant dans un alésage (56) de l'enceinte, caractérisé en ce que la tige (50) de la commande d'interruption du vide (7) et La tige (40) portant la source (10) sont quasi coaxiales, opposées sur l'enceinte et orthogonales à la direction d'irradiation (Y), en ce que le 9 -2622730 soufflet (30) est quasiment dans -la direction opposée à la direction d'irradiation (Y) et en ce que la prise de vide (27) est quasiment orthogonale à la direction d'irradiation (Y) et aux tiges (49, 50).