Brevet FR2648239A1 — publié le 19901214

La présente invention a pour objet un dosimètre, ou détecteur de rayonnement, à cristal thermoluminescent, c'est-à-dire à cristal, tel que d= fluorure de lithium, dont les électrons changent de valence sous l'effet dAun rayonnement et reviennent dans la bande de valence initiale sous l'action de la chaleur en émettant des photons. C'est la mesure de cette émission qui caractérise la dose de rayonnement reçue par le cristal. Pour leur utilisation pratique en matière de radioprotection, les cristaux sont montés sur un support, en forme de carte, ou plaquette, portant un code d'identifiction d porteur et qui est lue périodiquement par le service de protection. Pour éviter d'avoir à rebuter toute une carte, lorsque l'un des cristaux qu'elle porte est mis hors service, on a logé ceux-ci dans une capsule clipsable sur la carte ce qui permet, en outre, de vérifier, avant la mise en service, leur tolérance et éventuellement de les changer, et de composer la carte à volonté avec des cristaux de tolérances déterminées. L'invention a pour objet une capsule clipsable sur laquelle est monté un cristal dont les faces supérieur et inférieure sont presque totalement à nu, en vue d'éviter les pertes de sensibilité résultant de l'enveloppe protectrice prévue généralement jusqu'ici. A cet effet, la capsule est percée de deux alésages coaxiaux adjacents, le premier étant d'une longueur axiale supérieure à l'épaisseur du cristal et de diamètre supérieur à celui du cristal, et le second de diamètre inférieur à celui du cristal, celui-ci reposant sur le bord intérieur du second alésage, et les moyens de maintien par serrage du cristal sont constitués par une simple bague annulaire de diamètre extérieur supérieur à celui du cristal et présentant un alésage coaxial traversant, de diamètre inférieur à celui du cristal et s'évasant avantageusement en forme de tronc de cône. I1 est clair que sur une capsule ainsi constituée, le cristal est maintenu en place avec ses faces supérieure et inférieure à nu et accessibles aux rayonnements sans interposition d'enveloppe les absorbant. Les surfaces du cristal restées à nu correspondent ici aux diamètres des petits alésages de la capsule et de la bague annulaire. Il est donc avantageux que ces alésages aient des diamètres aussi proches que possible de celui du cristal, afin que les surfaces du cristal non soumises aux rayonnements soient les plus faibles possible et donc les pertes de sensibilité les plus réduites possible. Dans le cas d'un cristal carré, la capsule est percée d'un alésage de section carrée de côté légèrement supérieur à la longueur du côté du cristal, le maintien axial du cristal étant assuré par quatre ergots sur lesquels reposent les quatre angles du cristal, et les moyens de maintien du cristal sont constitués par une simple bague annulaire de diamètre extérieur supérieur à la diagonale du cristal et de diamètre intérieur coaxial inférieur à la diagonale du cristal. Dans un montage de ce type, les pertes en surface peuvent être très faibles. A titre nullement limitatif, on a représenté au dessin annexé, un exemple de capsule à cristal carré, selon l'invention, dessin sur lequel la fig. 1 est une vue en plan de la capsule et la fig. 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la fig. 1. Dans cet exemple, le cristal 1 est de forme carrée, en matériau thermoluminescent, tel que LiS, CaSO4, CaF2 ou Li23407. La capsule 2 est une couronne clipsable en matière plastique résistant à la température de lecture, c'est-à-dire 3000C. clie peut être par exemple en teflo ou en polyêtherkétone (PltK) Dans la couronne 2 est ménagé un évidement de section carré de côté 6, muni de quatre ergots présentant checiin une face d'appui de forme triangulaire Si l'on admet ici tin cristal carré de 3,17 mm de côté et 0,38 mm d'épaisseur, les faces c auront une longueur légèrement supérieure à 3,1, mm, par exemple 3,20 mm et une épaisseur axiale légèrement supérieure à 0,38 mm, par exemple 0,40 mm. Si l'on considère les quatre ergots comme des triangles dont le sommet est constitué par l'inter- section de deux faces 6, la distance entre les bases de deux ergots sera inférieure à la diagonale d'un carré de 3,20 mm de côté, par exemple 3,90 mm. L'alésage 3 aura un diamètre largement supérieur à la diagonale d'un carré de 3,2O mm de cité, par exemple 9 mm, et une épaisseur axiale dc C,3 mm par exemple. Le cristal l repose par ses angles seulement sur les quatre faces 7 des ergots. Dans l'alésage 3 est logée une bague annulaire 5 en matière plastique de diamètre extérieur sensiblement égal à l'alésage 3 et de longueur axiale de C,7 mm par exemple, et présentant un alésage coaxial de diamètre égal à la distance entre les bases de deux ergots, soit 3,90 mm par exemple, de longueur axiale 0,20 mm par exemple, puis s'évasant sous la forme d'un tronc de cône. Cette bague 5 peut être maintenue en place dans la couronne 2 par soudage, collage, sertissage, emboltement ou autre. Le cristal 1 se trouve ans maintenu en place sur la capsule 2 par la bague 5 par emprisonnement de ses angles uniquement, c'est-à-dire par une surface très petite par rapport à la surface totale du cristal. Les pertes de sensibilité se trcuvent donc réduites par rapport aux agencements connus. Lorsque le cristal est protégé par une enveloppe en teflon, par exemple, on évalue les pertes de sensibilité à 15 i environ, celles-ci étant fonction du type et de l'énergie du rayonnement à mesurer. Dans le montage selon l'lnwenrion où le cristal se trouve presque totalement nu, les pertes penvent être réduites à moins de 3 cÓ. Le maintien du cristal dans la capsule pourrait être assuré par des moyens autres que ce représentés dans l'exemple préféré qui a été décrit. Ce pourrait être, par exemple, un simple ressort circulaire, ou encore des ressorts métalliques radiaux agissant perpendiculairement à la surface périphérique du cristal ou bien un thermoformage du matériaux plastique de la capsule afin qu'il épouse la surface périphérique da cristal. Revendications 1. Dosimètre à cristal thermoluminescent du type comprenant une capsule clipsabie sur laquelle est monté, de façon amovible ou non, un cristal dont les faces supérieure et inférieure sont presque ou totalement à nu, caractérisé par le fait que la capsule est percée de des alésages coaxiaux adjacents, le premier (8? étant d'une longueur avale supérieure à l'épaisseur du cristal (1) et de diamètre supérieur à celui du c.sral, et le second (9) de diamètre inférieur a' celui du cristal, celui-ci reposant sur le bord intérieur du second alésage, et les moyens de maintien par serrage du cristal sont constitues par une simple bague annulaire (3) de diamètre externe (3) supérieur à celui du cristal et présentant un alésage coaxial traversant () de diamètre inférieur à celui du cristal (l). 2. Dosimètre selon la revendication 1 à cristal carré, dans lequel le second alésage de la capsule (2) est de section carrée de côté (ó) légèrement supérIeur à la longueur du caté du cristal, un ergot (7), par exemple triangulaire, étant ménagé à chaque angle de l'alésage, et sur lequel repose chacun des angles du cristal, l'alésage (4) de la bague annulaire étant de diamètre inférieur à la diagonale du cristal. 3. Dosimètre selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens de maintien du cristal sont constitués par un simple ressort circulaire entourant la périphérie du cristal. 4. Dosimètre selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens de maintien du cristal sont constitués par des ressorts métalliques radiaux agissant perpendiculairement à la surface périphérique du cristal. 5. Dosimètre selon la revendication 1, dans lequel les moyens de maintien du cristal sont constitués par le thermoformage du matériau plastique de la capsule afin qu'il épouse la surface périphérique du cristal.