Brevet FR2634019A1 — publié le 19900112

La présente invention concerne un dispositif de mesure du.degré d'empoussièrement d'une surface. IL existe au moins un moyen pour apprécier le degré d'empoussièrement d'une surface, qui consiste à dépla- cer sur celle-ci un tampon approprié, et de comparer le degré de salissure de ce tampon à des valeurs de référence. Parce que le tampon, par construction, comporte une succession de lames élastiques qui coopèrent avec une étoffe, le degré de salissure s'apprécie par le nombre de traits marqués sur l'étoffe par La poussière collectée au droit des lames élastiques. Ce dispositif connu présente cepen- dant une limite à son utilisation, car on constate une absence de sensibilité, voire une impossibilité de mesure dans Le cas d'empoussièrement faible. La présente invention se propose de permettre de qualifier l'empoussièrement d'une surface de manière dif- férente, par un dispositif de comptage du nombre de particules par unité de surface. En comparant les mesures réalisées par le dis- positif selon l'invention et celles réalisées par le dispo- sitif connu, sur des surfaces artificiellement empoussiérées de manière contrôlée et connue, on a mis en évidence une relation entre elles qui a permis d'étendre la plage d'investigation des surfaces empoussiérées notamment dans la zone des empous- siérements faibles, et ainsi de mettre au point des mesures fiables applicables aux salles blanches ou enceintes à empous- sièrement contrôlé. Ces mesures permettent alors de procéder, en plus des contrôles systématiques, à des études de popu- Lation et d'évolution de cette population en fonction des changements du milieu pour pouvoir prendre en compte, en termes de probabhlité, dans la détermination des risques de contamination d'une atmosphère, le degré d'empoussièrement de la ou des surfaces qui la confinent. A cet effet, l'invention a donc pour objet un dispositif de mesure du degré d'empoussièrement d'une surface qui comprend un masque plan en forme de cadre délimitant une portion déterminée de la surface à étudier lorsqu'il est posé sur elle,. et une source de Lumière ultra-violette émettant en direction de la portion de surface un faisceau incliné sur cette surface entre 30 et 60 d'angle. On sait qu'une surface significative doit être environ égale à 100 cm2. En revanche, le comptage notamment visuel de points lumineux sur une surface aussi grande est très délicat. Aussi, le masque selon l'invention comporte-t- il quatre fenêtres identiques, chacune d'elles ayant une sur- face d'environ 25 cm Dans un mode de réalisation préféré de l'inven- tion, ce dispositif comporte un boîtier dont la base porte le masque susdit, l'une de ses parois latérales étant équi- pée d'un support pour la source de lumière ultra-violette dont l'axe est incliné par rapport au plan du masque d'un angle compris entre 30 et 600, tandis qu'une paroi parallèle au masque comporte une ouverture d'observation du rayonne- ment visible émis par les particules se trouvant sur la por- tion de surface observée, en réponse au rayonnement incident ultra-violet. Afin de bien distinguer la portion de surface à observer, les ouvertures du masque seront bordées d'un élément de délimitation rendu visible sous l'éclairage ultra-violet. D 'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description donnée ci-après d'un mode de réalisation. Il sera fait référence aux dessins annexes dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique illustrant le principe mis en oeuvre dans le dispositif selon l'inven- tion, - la figure 2 est une vue schématique d'un mode de réalisation possible du dispositif de l'invention. En se reportant à ces figures, on voit une surface 1 dont au moins une portion la est visible au tra- vers d'une fenêtre 2a ménagée dans un masque 2. Cette por- tion de surface la est éclairée au moyen d'une source 3 de lumière noire (rayonnement ultra-violet compris entre 320 et 380 nanomètres), le faisceau issu de la lumière 3 étant incliné par rapport à la surface 1 d'un angle A. Cet angle sera de préférence compris entre 30 et 600, et sera réglé selon que l'on observe la portion de surface la à l'oeil nu ou que L'on en prend des photographies. En effet, on s'est rendu compte que l'inclinaison optimale pour une observa- tion à l'oeil nu correspond à un angle A de 30 , alors que pour prendre un cliché il convient plutôt d'incliner le faisceau incident sur la surface 1 d'un angle A compris entre 45 et 60 . Les particules de poussière 4 éclairées par le faisceau de lumière noire issue de la source 3, émettent un rayonnement visible, notamment dans une direction sensible- ment normale à la surface 1. Ainsi peut-on détecter par des points brillants, les particules 4 situées sur la surface 1. On peut donc compter ces particules et en rapporter leur nombre aux dimensions de la surface la découverte par le masque 2. On signalera que la taille minimale des particu- les ainsi détectées est de l'ordre de 0,5 microns. On s'est rendu compte expérimentalement que la surface d'observation possédait une taille critique en dessous de laquelle le nombre de particules par unité de surface n'était pas représentatif de l'empoussièrement réel de la surface. Cette valeur critique se situe autour de 100 cm. Cependant, le comptage à l'oeil nu des particules présentes sur une surface aussi grande est difficile et source d'erreurs nombreuses. C'est pourquoi, comme celà est visible à la figure 2, le masque 2 possède quatre fenêtres 2a, 2b, 2c et 2d de sensiblement 25 cm2 chacune. L'opérateur a alors beaucoup plus de facilité à compter sur chacune des surfaces découvertes par les fenêtres,le nombre de parti- cules qui sont présentes. Il lui suffit alors soit de faire la moyenne des quatre résultats qu'il a obtenus et de rap- porter cette moyenne à 25 cm2, soit de les additionner et de rapporter la somme à 100 cm On voit, sur la figure 2, que le masque 2 cons- titue la base d'un boitier 6 qui comporte des éléments 7 de support de la source lumineuse 3, dans une inclinaison ap- propriée pour éclairer les quatre portions de la surface 1 découverte par les fenêtres 2a à 2d du masque 2. Ce' boitier 6 est totalement fermé à l'exception d'une ouverture 8 ména- gée dans une paroi 9 parallèle au masque 2, ouverture qui permet l'observation des portions de surface éclairées. On peut disposer sur cette paroi 9 différents diaphragmes, c'est-à-dire différentes portions de panneaux mobiles pour- vus d'une ouverture permettant d'une part par sa position et d'autre part, par ses dimensions de sélectionner la fenêtre à observer pour une position de l'oeil toujours iden- tique. Chacune des fenêtres 2a à 2d sera avantageusement bordée d'une marque 10 devenant visible sous un éclairement en lumière noire, afin de délimiter nettement pour l'obser- vateur l'intérieur de chacune des fenêtres. Cette disposi- tion peut être en effet pratique, car la couleur et la nature du revêtement de la surface 1 peut engendrer une confusion avec la surface du masque lui-même. On a représenté schématiquement sur cette figure 2, des moyens pour assujettir en regard de l'ouverture 8 un appareil photographique 11 permettant de prendre des clichés de l'ensemble des quatre fenêtres du masque, pour en permettre une exploitation ultérieure. On rappellera à ce propos que'le support 7 devra présenter un axe général d'in- clinaison orienté plus directement vers le masque 2, l'angle A devant être compris entre 45 et 60 pour éviter l'appari- tion sur le cliché de taches claires nuisant à la lecture et au comptage des taches résultant de la présence de grains de poussière. L'appareil selon l'invention pourra avantageu- sement soit être construit en deux versions l'une pour L'ob- servation à L'oeil nu, l'autre pour la prise de clichés, ou comporter des moyens pour adapter l'inclinaison du faisceau d'éclairement par rapport au masque 2. A titre d'exemple non Limitatif, on donnera ci- après Les caractéristiques d'un appareil expérimental. Cet appareil est inscrit dans un parallélépi- pède mesurant 490'x 170 x 190 mm. Il a été construit en acier peint en noir mat. L'ampoule utilisée comme source de lumière noire possède une puissance de 100 watts et un réflec- teur interne tel que l'angle B du faisceau qu'elle émet est de l'ordre de 6,5 . Devant cette ampoule, on obtiendra de La Lumière noire par mise en place d'un filtre adéquat. La longueur d'onde de la lampe utilisée est de 365 nanomètres. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure du degré d'empoussiè- rement d'une surface (1) caractérisé en ce qu'il comprend un masque plan (2)en forme de cadre délimitant une portion déterminée (la) de la surface(1)à étudier lorsqu'il est posé sur elle, et une source de lumière (3)ultra-violette émettant en direction de la portion de surface(la)un faisceau incliné sur cette surface d'un angle A compris entre 30 et 60 . 2. Dispositif selon la revendication 1 caracté- risé en ce que le masque(2)comporte quatre fenêtres (2a, 2b, 2c,2d) identiques. 3. Dispositif selon la revendication 2 caracté- risé en ce que la surface de chacune des fenêtres (2a,2b,2c, 2d) est d'environ 25 cm2. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (6) dont la base porte le masque (2) susdit, L'une de ses parois étant équipée d'un support (7) pour la source de lumière ultraviolette dont l'axe est incliné par rapport au plan du masque d'un angle compris entre 30 et 60 , tandis qu'une paroi (9) parallèle au masque (2) comporte une ouverture (8) d'observation du rayonnement visible émis par les particules (4) situées sur la portion de surface observée, dans une direction sensiblement normale à celle-ci, en réponse au rayonnement incident ultra-violet. 5. Dispositif selon la revendication 4 caracté- risé en ce que l'ouverture d'observation ménagée dans le boîtier comporte des moyens de réglage de sa dimension. 6. Dispositif selon La revendication 4, carac- térisé en ce que le boîtier (6) comporte au niveau de son 3 ouverture d'observation des moyens de fixation pour un appareil de prise de vues (11). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque fenêtre du masque est bordée d'une marque (10), visible sous l'éclairage ultra-violet. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la longueur d'onde de la source de lumière ultra-violette est comprise entre 320 et 380 nanomètres.