Brevet FR2802305A1 — publié le 20010615

DETECTEUR DE RAYONNEMENT À COLLIMATION VARIABLE DESCRIPTION I1 sera question ici d'un détecteur de rayonnement à collimation variable. Certains détecteurs de rayonnement tels que détecteurs de spectromètres gamma, surtout quand ils sont utilisés à température ambiante, une plage d'utilisation limitée en terme de taux de comptage. En effet, au-delà d'un certain taux de comptage, leur pouvoir de résolution diminue leur gain varie, ce qui conduit à la formation de pics d'absorption déformés et déplacés. A l'inverse, un faible taux de comptage permet de sauvegarder les caractéristiques du détecteur mais conduit, pour une précision donnée, à des durées de mesure rédhibitoires. I1 n'existe donc qu'une plage réduite d'activité mesurable dans les meilleures conditions. La collimation variable a pour but d'élargir la gamme de mesure d'un tel détecteur en optimisant leur taux de comptage. Il existe à des dispositifs de collimation qui permettent d'ajuster le taux de comptage de certains détecteurs. Ces dispositifs sont toutefois lourds en géneral et associés à des détecteurs de grande taille, et ils ne se prêtent pas à un asservissement automatique. On citera le brevet français 2 629 249, où un barillet au centre duquel le compteur est placé porte un groupe de collimateurs aux fentes plus ou moins larges : la rotation du barillet place devant le compteur celui des collimateurs qui donne le degré d'absorption choisi. Il est évident que le groupe de collimateurs entourant le détecteur est particulièrement encombrant. Il faut considérer que les détecteurs de spectrométrie gamma à température ambiante, pour lesquels un tel réglage de la collimation serait plus apprécié sont en général de petite taille, portatifs et que leur face avant, où se trouve la fente de collimation, est le plus souvent plongée dans l'eau. Le collimateur est alors difficile d'accès et ne peut pas être changé ni déplacé pendant la mesure. Le réglage de la collimation d'un tel détecteur pendant la mesure n'est donc même pas possible avec un dispositif à barillet s'étendant à la fois devant derrière le compteur. L'invention consiste en la combinaison de quelques moyens offrant une solution ces diverses exigences et permettant d'asservir à tout moment la collimation du détecteur en fonction du taux de comptage qu'il reçoit. Précisément, détecteur comprend un compteur, chargé de mesurer une radioactivité ambiante, une enveloppe absorbante entourant le compteur sauf à une fente collimation menant au compteur, l'enveloppe absorbante comprend une portion mobile délimitant partiellement la fente de collimation, et le détecteur comprend un moteur asservi à une intensité de consigne de signal du compteur, et une transmission reliant le moteur à la portion mobile de l'enveloppe absorbante pour déplacer celle-ci de façon à agrandir ou rapetisser la largeur de la fente de collimation selon une activité du moteur, le moteur s'étendant d'un côté du détecteur opposé à la fente de collimation et la transmission s'étendant travers 1 enveloppe absorbante. Une construction particulièrement simple comprend un axe parallèle à une direction longueur la fente auquel la portion mobile est articulée, la transmission est une tige coulissante finissant sur un pommeau coulissant dans un perçage, oblique par rapport a la tige, ménagé dans la portion mobile. Il est encore avantageux que la portion mobile délimite la fente de collimation par une face convexe en s'éloignant de l'axe. L'invention sera maintenant décrite à l'aide des figures suivantes # la figure 1 représente un schéma général de l'invention, # les figures 2 et 3 illustrent le détecteur dans deux autres vues, # et les figures 4 et 5 illustrent une autre réalisation du détecteur. Le détecteur comprend un compteur de radioactivité 1 logé dans une enveloppe absorbante 2 munie d'une fente de collimation 3 par laquelle le compteur 1 voit une source 4 émettrice d'un rayonnement gamma. Le détecteur est usuellement enfoncé à travers une paroi de protection 5, et sa partie située du côté de la source 4 est généralement immergée. Le logement du compteur 1 s'ouvre sur la face arrière 6 de l'enveloppe absorbante 2 de manière à pouvoir le remplacer facilement. La face arrière 6 supporte un moteur 7 qui entraîne une transmission 8 au bout de laquelle est engagée une tige 9 filetée traversant un perçage 10 de l'enveloppe absorbante 2 et debouchant de l'autre côté dans un perçage 11 d'une partie mobile 12 de l'enveloppe absorbante 2 - cette partie mobile 12 pivote autour d'un axe 13 dont les extrémités sont fixées à la partie complémentaire de 1 enveloppe absorbante 2 et qui s'étend dans le sens de la longueur de la fente de collimation. Le perçage 11 est oblique à la tige 9, et celle-ci finit sur un pommeau 14 qui coulisse avec un léger jeu dans ce perçage 11. Le mouvement coulissant de la tige 9, enfonçant plus ou moins le pommeau 14 dans le perçage 11, fait donc basculer la partie mobile 12 autour de l'axe 13 ; et comme cette partie mobile 12 ' imite partiellement la fente de collimation 3, en formant une de ses lèvres, par une face convexe 15, son mouvement modifie la largeur de la fente de collimation et donc la section ouverte au rayonnement de la source 4 vers le compteur 1. Ce dernier est relié à un spectromètre 16 à il fournit son signal. Le spectromètre 16 évalue le taux de comptage Tcm du capteur 1, c' -à-dire l'activité gamma totale qu'il reçoit et évalue l'énergie dans les différentes bandes, pour donner les positions des pics d'énergie. Une boucle d'asservissement comprend des moyens logiques reliés au spectromètre 16 et au moteur 7 et qui comprennent une mémoire 17 où a été inscrit un taux de comptage de consigne Tcc, un comparateur 18 qui compare le taux de comptage de consigne Tcc au taux de comptage Tcm mesuré par le spectromètre 16, tout en transmettant le signal traité par le spectromètre 16 à un terminal 19 qui affiche ou imprime les résultats de la mesure spectrométrique ; mais si le taux de comptage de consigne Tcc est différent du taux de comptage Tcm mesure, le comparateur 18 fournit la différence ' une installation de commande 20 du moteur 7, pour le commander dans un sens ou dans l'autre selon le signal est supérieur au taux de comptage de consigne ou qu'il lui est inférieur, ce qui impose respectivement de fermer la fente de collimation 3 ou de l'ouvrir Ainsi, dans le signal total transmis par le détecteur 1, le comptage total Tcm sert à la commande du collimateur, tandis que l'information spectrométrique fait l'objet de la mesure donnée le terminal 19. Les figures 4 et 5 illustrent une autre réalisation de l'invention, où on retrouve sensiblement les memes pièces mais où la fente de collimation, ici notée 3', n'est pas placée sur la face de l'enveloppe absorbante 2' qui est opposée au moteur 7, mais une face latérale ; le compteur 1 est toujours logé dans un évidement de l'enveloppe absorbante 2' qui s'ouvre du côté moteur 7, mais il reçoit le rayonnement de la source 4 latéralement, l'axe 13 s'étend parallèlement au compteur 1 et à la tige 9, et le perçage 11 est sensiblement parallèle à l'axe 13 et à la fente de collimation 3'. La figure 5 montre qu'un mouvement coulissant de la tige 9 déplace la partie mobi 12' verticalement sur cette figure, toujours de maniere à ouvrir fermer la fente de collimation 3'. Il est évident que d'autres modes de réalisation dérivés de conceptions ou de moyens équivalents peuvent être conçus sans sortir du cadre de l'invention. La face convexe 15 peut se composer d'une facette d'extrémité 21, parallèle â une facette de la portion fixe de l'enveloppe 2 qui est séparée d'elle par la fente de collimation 3 quand la fente 3 est peu près fermée, et d' facette 22 faisant un angle obtus avec la précédente. REVENDICATIONS 1. Détecteur de rayonnement, comprenant un compteur (1), une enveloppe absorbante (2) entourant le compteur sauf à une fente de collimation (3) menant au compteur, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur (7) asservi à une intensité de consigne (Tcc) de signal du compteur, et une transmission (8, 9) reliant le moteur à une portion mobile (12) de l'enveloppe absorbante délimitant partiellement la fente de collimation, pour déplacer ladite portion mobile de façon à agrandir ou rapetisser la fente de collimation selon une activité du moteur, le moteur s'étendant d'un côté du détecteur opposé à fente de collimation et la transmission s'étendant à travers l'enveloppe absorbante. 2. Détecteur rayonnement suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un axe (13) parallèle à une direction de longueur de la fente auquel la portion mobile est articulée, la transmission comprend tige coulissante (9) finissant sur un pommeau 14) coulissant dans un perçage (11), oblique par rapport â la tige, ménagé dans la portion mobile. 3. Détecteur de rayonnement suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la portion mobile délimite la fente de collimation par une face convexe (15) en s'éloignant l'axe (13).