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"Appareil détecteur de radiations "
La présente invention est relative à la détection et la mesure de radiations et concerne plus particuliè- rement un dispositif du type à compteur pour mesurer l'intensité de ces radiations sous la forme derayons Gamma.
Le principal but de l'invention est decréer un dispositif de ce genre ayant une efficacité très supé- rieure à celle d'un compteur ordinaire ou usuel.
Un autre but est de créer un dispositif de ce genre qui soit suffisamment robuste pour pouvoir être employé dans des conditions relativement rudes, par exemple le sondage de puits et de trous de forage dans lesquels le dispositif doit être descendu à des profon- deurs de plusieurs milliers de mètres.
D'autre part,ce dispositif doit être d'un fonctionnement sûr et ne doit
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pas exiger une installation compliquée et çoiteuse.¯¯ r ........¯--- --.....-..-.. '
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Suivant la présente invention, on emploie un dispo- sitif détecteur de radiations du type à compteur composé d'un élément de plaque métallique formant une cathode et d'un élément métallique allongé formant une anode,la cathode et l'anode étant disposées de façon à engendrer entre ellesun champ électrique non homogène, et la catho- de étant conformée pour présenter aux rayons Gamma en- trants une surface plus grande que celle d'un compteur usuel de sorte qu'il en résulte une augmentation de la production d'électrons par ces rayons Gamma entrants.
D'après une autre caractéristique de l'invention, le dispositif est logé à l'intérieur d'un boîtier qui peut être rempli d'un gaz convenable ionisable tel que l'argon ou un mélange d'argon et d'éther de pétrole, de préféren- ce sous une faible pression.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'élément métallique allongé formant l'anode peut rece- voir la forme de plusieurs fils métalliques, et ces fils peuvent être connectés séparément ou par groupes à des amplificateurs correspondants. Des dispositifs enregis- treurs peuvent être prévus et connectés de façon à rece- voir le courant de sortie de ces amplificateurs.
Pour mieux faire comprendre l'invention, celle-ci sera décrite ci-après en regarddes dessins annexés,sur lesquels :
La fig l est une vue schématique d'un compteur Geiger du type usuel.
La fig. 2 est une vue similaired'un mode deréali- sation de la présente invention.
Les figs. 3 et 4 sont respectivement des vues en cou- pe transversale et longitudinale du dispositif d'après la fig. 2.
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La fig. 5 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation de l'invention.
La fig. 6 est une vue en coupe transversale du dis- positif d'après la fig. 5.
La fig. 7 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation de l'invention.
La fig 8 est une vue en coupe transversale du dis- positif d'après la fig. 7.
La fig. 9 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation de l'invention. la fig. 10 est une vue en coupe transversale du dispositif d'après la fig. 9.
La fig. 11 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation de l'invention, Les-fige. 12 et 13 sont respectivement une vue en élévation verticale et une vue en plan du mode de réali- sation d'après la fig. 11.
La fig. 14 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation de l'invention.
Les fig. 15 et 16 sont des vues schématiques de deux autres modes de réalisation des cathodes.
La fig. 17 est une vue avec partie en coupe d'un autre mode de réalisation.
La fig. 18 est une vue schématique montrant une variante dans laquelle les plaques sont revêtues d'une manière photo-sensible.
La fig, 19 est une vue schématique en perspective isométrique d'un autre mode de réalisation de l'inven- tion, dans lequel les plaques formant cathodes sont de forme conique .
La fig. 20 est une vue en perspective isométrique d'un autre mode de réalisation de l'invention dans le-
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quel les plaques dont formées par des disques ondulés.
La fig. 21 est unevue schématique montrant en cou- pe quelques-unes des plaques représentées car la fig. 20.
La fig. 22 est une vue en perspective isométrique d'un autre mode deréalisation de l'invention dans le- quel les plaques formant cathodes sont constituées par des anneaux circulaires.
La fig. 23 est une vue en perspective isométrique et en coupe partielle de quelques plaques ou anneaux d'a- près la fig. 22.
La fig. 24 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation de l'invention.
La fig. 25 est une vue en coupe avec certains élé- ments en élévation d'un mode de réalisation de l'inven- tion, dans lequel le dispositif est logé à l'intérieur d'un boîtier rempli d'un gaz.. la fig. 26 est une vue en coupe suivant la ligne 26-26 de la f ig. 25, en direction des flèches.
La fig. 27 est une vue en coupe suivant la ligne 27-27 de la fig. 25, en direction des flèches.
La fig 28 est une vue en coupe à plus grande échelle montrant de quelle manière les fils anodiques sont montés dans le dispositif d'après la fig. 26.
La fig. 29 est une vue en élévation montrant le disposition des canalisations employées pour le remplis- sage du boîtier du dispositif d'après la fig. 26.
La fig. 30 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif comportant des fils d'anode connectés à des amplificateurs séparés.
Le compteur Geiger usuel, représenté par la fig. 1, est constitué par un tube métallique à paroi mince 10, contenant un fil métallique très mince formant l'anode 12,
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tendu axialement et isolé du tube métallique faisant offi- ce de cathode . des électrodes sont logées à l'intérieur d'une enveloppe 14, généralement une ampoule deverre, qui contient un gaz convenable, par exemple de l'argon, à une pression suffisamment faible telle que 5-10 cm. de
Hg. Le fil central 12-est maintenu à un potentiel positif par rapport au cylindre et une résistance R de valeur convenablement élevée est intercalée dans le circuit.
Nor- malement, la différence de potentiel entre la cathode
10 et le fil 12 est presque, mais pas tout à fait assez élevée pour provoquer une décharge . Lorsqu'une parti- cule capable d'ioniser legaz traverse; le cylindre10, il se produit une décharge avec un courant de l'ordre de quelques microampères . Il en résulte une forte chute de tension à travers la résistance R et la décharge cesse après un très court intervalle de temps. Par une amplifi- cation convenable de la brusque chute de tension aux bornes de la résistance R, par exemple à l'aide d'un am- plificateur 16, on peut actionner un enregistreur mé- canique 18 ou un autre appareil capable d'enregistrer la décharge à l'intérieur du compteur.
Un traitement convena- ble de la surface du cylindre 10 et le choix convenable du remplissage d'un ou de plusieurs gaz du compteur fait cesser la décharge plus rapidement et avec une plus grande sûreté A la fin de cette décharge, le compteur de trouve de nouveau en état d 'enregistrer le passage d'une particule d'ionisation .
Grâc e à la forte ionisation par unité de longueur du trajet de radiations telles que les rayons cosmiques ou les rayons Bèta, m'orne avec la densité relativement faible du gaz à l'intérieur du compteur, l'efficacité du compteur usuel pour ces rayons est très approximative-
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ment égale à 100% Mais la probabilité d'une ionisation du gaz par un rayon camme est très faible et, pratique- ment , toutes les actions du compteur p roduites par le pas- sage de rayon Gamma sont dues aux électrons émis par la paroi de la cathode 10, sous la réaction des rayons Gamma avec les atomes de la matière cathodique .
Bien entendu, la probabilité de cette réaction augmente avec l'augmenta- tion de l'épaisseur de la paroi de la cathode mais, étant donné que le parcours dans la matière cathodique dans le- quel un électron reçoit de l'énergie du rayon Gamma, est rarement supérieur à 1/10 ou 2/10 de millimètre,il ne résulte aucun gain d'une augmentation de l'épaisseur de la paroi 10 au delà de deux fois la distance moyenne des particules . Avec cette épaisseur environ un pour cent de rayons Gamma traversant la cathode provoque l'émission d'un électron capable de déclencher ou de provoquer la décharge du compteur.
Cette probabilité de l'efficacité est quelque peu fonction de la matière employée pour la ca- thode 10 et de l'étendue de la surface exposée, mais tous ces facteurs ne peuvent produire une variante de lieffica- cité supérieure à environ deux fois celle d'un compteur simple ayant l'épaisseur de paroi la plus favorable . Il y a lieu d'insister sur le fait que l'efficacité est prati- quement indépendante des proportions du compteur, un compteur très petit ayant presque la même efficacité optimum qu'un compteur de très grandes dimens ions.
L'efficacité d'un compteur peut être définie par le rapport entre le nombre de décharge et lenombre de rayons traversant l'aire de la cathode . Pour un faisceau parallè- le de rayons Gamma , on peut bien entendu augmenter ce rapport en employant plusieurs compteurs, l'un derrière l'autre, et connectés en parallèle . Si on dispose de N
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compteurs ayant chacun une efficacité égale à E, l'effi- cacité de la combinaison sera approximativement égale à NE. Mais un faisceau parallèle de rayons Gamma est pratique- ment impossible et ne se présente pas dans la nature.
Une autre voie évidente pour l'obtention d'une effica- cité plus grande pour un volume donné du compteur consiste à remplacer l'unique compteur de grandes dimensions par un faisceau de petits compteurs, les tubes étant connectés entre eux électriquement pour la formation de la .cathode et.les fils métalliques étant connectés ensemble pour for- mer l'anode . Nais, à moins que la section transversale du compteur disponible soit très grande , iln'est pas possible d'obtenir un gain très important en efficacité, sauf si on utilis'e un grand nombre de très petits compteurs.
Par exemple, pour une section transversale d'un diamètre de 75 mm, on pourrait employer sept compteurs d'un diamètre de 25 mm, cequi donnerait une augmentation de 7/3 de l'ef- ficacité . Pour obtenir une efficacité augmentée de 10 fois, il serait nécessaire d'employer plus de 120 compteurs, ayant chacun un diamètre inférieur à 6,5 mm. Il est extré- mement difficile d'assurer l'uniformité nécessaire de fonctionnement avec un nombre aussi élevé de tubes à pa- roi mince et, bien entendu, les difficultés à vaincre aug- mentent rapidement avec la longueur du compteur.
Avec un compteur composé de plaques parallèles très faiblement espacées, formant respectivement et alternati- vement les anodes et les cathodes, d'une manière similaire à celle des condensateurs à'air bien connus, il semble possi- ble de constituer un bloc de grande efficacité , Des compteurs de ce genre ont été mentionnés dans la littérature et même essayée, mais aucun résultat favorable n'a été signalé ni trouvé . Dans une construction de ce genre, l'ensemble
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du champ est probablement trop uniforme, et il ne se produit aucune innisation en cascade ou multipliée.
Cependant, la concentration ou le manque d'homogénéi- té désiré peut être obtenu, si les différentes plaques formant les anodes sont remplacées par plusieurs fils métalliques minces 12a tels que les comporte le mode de réalisation de l'invention représenté par les fig. 2,3 et 4, où les plaques planes formant les cathodes sont indiquées en 10a, tandis que l'enveloppe est désignée par 14a. Un compteur de ce genre ? été construit et il a été trouvé qu'il fonctionne d'une manière très satisfai- sante en ce sens que son efficacité est égalera celle d'un compteur usuel, dont la section longitudinale est égale à la surfac de l'une des plaques. Un compteur à deux éléments à produit une efficacité égale à deux fois celle d'un compteur à un seul élément.
La cathode peut également être forcée par une pla- que, le ou les fils métalliques formant l'anode étant alors disposés très près et parallèlement à la surface de la plaque sur une ou sur les deux faces de celle-ci.
Les fig. 5 et 6 représentent un compteur de haute efficacité à huit éléments suivant l'invention, qui occu- pe le même volume que le compteur usuel que montre la fig. 1, mais dont l'efficacité pet à peu près huit fois supérieure à celle de ce dernier. Les plaques de cathode sont indiquées en lOb et les fils d'anode en 12b. Il est évident que la seule limitation du nombre des étages employés est fondée sur des considérations de grandeur d'angle, et sur les difficultés mécaniques et électriques qui s'opposent à la construction des éléments à très fai- bles espacements. Les espacements allant jusqu'à 2 mm sesont montrés parfaitement réalisables et satisfaisants.
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Le nombre des fils par étage est commandé par l'espace- ment et la dimension des plaques. En général, pour une, dimension donnée des plaques, le nombre des fils né- cessaires est d'autant, plus grand que l'espacement est plus petit.
Un compteur construit d'après les principes de la présente invention n'est pas limité à l'emploi de plaques planes. Les figs. 7 et 8 montrant un autre mode de réa- lisation d'un compteur suivant l'invention , qui peut également servir à l'analyse de petits échantillons de , matières radio-actives. L'échantillon peut être placé sur l'axe A, au centre du compteur formé par les fils d'anode 12c et les p laques cylindriques de cathode 10c, scellés dans une enveloppe (non représentée) de telle manière que l'axe reste accessible . L'avantage de cette réalisation réside dans un grand angle solide formé par le compteur lorsque l'échantillon est convenablement disposé . Bien entendu, on peut prévoir deux ou plusieurs éléments concentriques, pour une augmentation correspon- dante de l'efficacité .
Il est également possible de prévoir une variante de disposition comportant un seul cylindre. de cathode et plusieurs fils d'anode parallèles au cylindre et disposés sur une ou sur les deux faces de celui-ci.
Il a été trouvé qu'il n'est pas nécessaire de constituer les anodes par des fils. Les figs. 9 et 10 montrent un autremode de réalisa taon du compteur sui- vant l'invention, dans lequel une plaque d'anode 12d est commune à deux cathodes 10d. Le manque nécessaire d'homogénéité du champ est assuré par la disposition de nervures ou d'ailettes métalliques 20 de la manière représentée . Ce mode de réalisation présente de nom-
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breux avantages mécaniques évidents. Les compteurs peu- vent également faire office de compteurs proportionnels c'est-à-dire que, par le choix convenable des conditions de constitution, ils peuvent fournir une réponse propor- tionnelle à la puissance d'ionisation du rayon qui les traserse.
Si on le désire, les différents éléments peuvent être connectés à des conducteurs séparés, sortant séparément par les joints de l'enveloppe . De cette façon, il de- vient possible de connecter les différents éléments entre eux à l'extérieur de l'enveloppe, en une combinaison désirée quelconque, ce qui permet alors de faire varier la sensibilité du compteur. D'autre part, en groupant convenablement les différents éléments et en connectant ces groupes à des circuits électriques convenables, on peut employer le compteur à des mesures de coincidence de types différents, par exemple lorsqu'on désire détermi- ner la direction des rayons pénétrant dans le détecteur.
Bien entendu, lesdits conducteurs de chaque élément peuvent être ceux des anodes ou des cathodes des différents élé - ments , ou bien on peut conduire à la fois vers l'exté- rieur les conducteurs des anodes et des cathodes.
Les figs. 11, 12 et 13 montrent un mode de réalisation de l'invention dans lequel le tube de cathode usuel du compteur est remplacé électriquement par des ouvertures 22 convenablement alignées, pratiquées dans plusieurs pla- ques 24 qui, d'après ces figures sont sensiblement paral- lèles entre elles et séparées les unes des autres. Les plaques 24 sont connectées électriquement les unes aux autres pour former une cathode, tandis que les fils métal- liques 26 traversant les ouvertures 22 sont connectés en- tre eux pour former l'anode .
Le fait que le tube usuel
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de cathode peut être remplacé par des ouvertures pratiquées dans des plaques devient évident si on tient comptedu fait que, si on ne ménage aucun intervalle entre les pla- ques, le compteur redevient un ensemble de compteurs usuels avec des parois très épaisses. On voit également que, si l'intervalle entre les plaques 24 est très faible par rap- port au diamètre des ouvertures 22, il existeune différence électrique très faible entre ce compteur et le compteur usuel . En réalité, il a cependant été trouvé que.le compteur fonctionne d'une manière satisfaisante même en présence d'une seule plaque .
Les caractéristiques électriques d'un compteur .de ce genre employant plusieurs plaques sont très similaires à celles d'un compteur usuel, dont le diamètre est égal à celui des ouvertures des plaques et dont le remplissage de gaz est le même. Mais, au point de vue de l'efficacité, ce nouveau typede compteur constitue un perfectionnement important par rapport au compteur usuel, ainsi qu'il ressort dela description ci-après en regard de la f ig. 12.
Ainsi qu'il a été spécifié précédemment, la probabilité d'ionisation du remplissage de gaz du compteur par un rayon Gamma est extrêmement faible .Pour qu'un rayon Gamma dé- clenche le fonctionnement du compteur, il est pratiquement toujours nécessaire que le rayon Gamma réagisse avec la ma- 1 tière de la cathode pour une émission résultante d'un élec- tron: La probabilité d'une telle réaction augmente avec l'augmentation de l'épaisseur de la paroi de la cathode mais, étant donné la faible distance parcourue par les élec- trons émis dans la matière cathodique d'un compteur usuel, on est limité à une épaisseur de cathode d'un ordre infé- rieur à 1 mm .
Or, en partant du principe dela présente invention tel qu'il est représenté par la Fig. 12, on voit
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qu'il est favorable que les rayons Gamma 28 traversent une grande quantité de matière cathodique et qu'il en ré- sulte une grande probabilité de réaction en même temps qu'une grande probabilité que les électrons émis 30 n'aient pas à parcourir une trop grandedistance dans la cathode 24 pour en sortir. Grâce à cette circonstance qui assure un grand trajet pour le rayon Gamma pour un court trajet del'électron émis, on voit que chaque élé- n ment, qui peut être considéré comme un fil d'anode traver- sant une série d'ouvertures, apparaît au point de vue de l'efficacité comme agissant à la manière d'un compteur usuel, dont le diamètre est égal à un multiple du diamètre des ouvertures.
En réalité, il a été trouvé que les compteurs de cegenre, dans lesquels chaque plaque decathode ayant un diamètre extérieur de25 mm est percée d'une seule ouver- ture ayant un diamètre de 8 mm avec un espacement des pla- ques d'environ 2,5 mm, donnent le même nombred'impulsions par seconde qu'un. compteur usuel d'un diamètre de 35 mm, lesdeux étant supposés exposés à la même radiation. En conséquence, si l'on prévoit un nombrerelativement réduit d'ouvertures d'un diamètreraisonnable ment réduit dans les plaques, le compteur qui en résulte présente une efficacité qui ne pourrait être assurée sous la même forme par un faisceau de compteurs usuels que par l'emploi d'un nombre excessivement élevé de compteurs très petits.
Pour certaines conditions d'espacement des plaques, ou si pour certaines raisons il peut être souhaitable de cons- tituer les plaques de cathode en matières non conductrices, on peut employer le mode de réalisation que montre la Fig.
14. Dansce cas, le compteur se compose de plusieurs plaques 32 électriquement non conductrices, dans lesquelles sont pratiquées des ouvertures 34 à travers lesquelles sont enfi-
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lés des tubes de cathode à paroi très mince et électrique- ment conducteurs, dont deux ont été indiqués en 36. Les pa- rois de ces tubes sont suffisamment minces -c'est-à-dire qu'elles ont une épaisseur d'une petite fraction d'un mil- limètre - pour permettre le passage d'électrons émis par les plaques 32 soys l'action de rayons Gamma, avec une faible perte d'énergie . Le but de ces tubes 36 est sensi- blement de créer un champ électrique convenable, presque tous les électrons émis venant des plaques traversées par les tubes.
Au lieu d'employer plusieurs plaques espacées, sensi- blement parallèles entre elles, assemblées pour former la cathode, cet élément peut être formé en d'autres matiè- res pour réduire les frais de construction. La fig. 15 montre une plaque de cathode nique 38, enroulée en hélice et percée de plusieurs ouvertures 40 de telle manière que les fils 42 puissent passer à travers les ouvertures ali- gnées. Bien entendu , les fils 42 sont connectés ensemble pour former l'anode..
La fig. 16 montre une unique plaque de cathode 44 pliée en zig-zag ou en accordéon et percée d'ouvertures 46 alignées de telle manière que les fils d'anode 48 puissent les traverser de la manière représentée.
Une autre variante ou modification est représentée par la fig. 17. Dans ce cas, plusieurs disques électrique- ment non conducteurs 50, pouvant être par exemple en un produit de condensation phénolique convenable, sont dispo- sés sensiblement en parallèle et avec un espacement à l'in- térieur d'un cylindre métallique ou tube 52. Les disques
50 sont percés de petites ouvertures 54 et les fils d'anode 56 traversent ces ouvertures. Le tube 52 sert 'produire un champ électrique convenable et les rayons Gam-
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ma viennent frapper les disques isolants 50 pour produire l'émission d'électrons et pour déclencher le fonctionnement du compteur.
Il a été trouvé que l'efficacité d'un détecteur à plaques multiples peut être augmentée, si on prévoit une couche photo-sensible sur les plaques de cathode . la fig. 18 montre un détecteur simple, composé de trois pla- ques de cathode 60 et d'un fil d'anode 62. Les faces des plaques de cathode sont recouvertes d'une matière photo- sensible 64. Un rayon Gamma 66, supposé pénétrant dans la plaque 60 inférieure, peut provoquer l'émission d'un électron primaire 68 dans une direction telle que cet élec- tron puisse pénétrer dans la plaque de cathode centrale 60 et s'arrêter sans produire une ionisation du gaz à l'inté- rieur du compteur .
Mais lorsque cet électron primaire 68 vient frapper la surface photo-sensible 64, il produit plusieurs électrons secondaires 70, et il est alors très possible que l'un de ces électrons assure l'ionisation pour déclencher le fonctionnement du compteur.
Pour certaines applications telles que le sondage de puits, il peut être souhaitable de détecter des radiations qui, en soi, sont généralement non ionisantes, par exemple des neutrons lents. Ceci est couramment obtenu par l'emploi d'un compteur dont la cathode est en une matière qui se désintègre au devient radioactive par bombardement avec des netrons lents, et déclenche l'émission de particules ionisantes . Une matièrede cegenre est le bore quise présente généralement sous la forme de borax. Il semble évident que le compteur décrit peut être appliqué à cet effet par l'emploi de plaques en matière convenable, ou par revêtement des plaques avec une matière convenable telle qu'un composé de lithium ou de bore.
Il y a également lieu
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d'insister sur le fait que, si la cathode d'un compteur usuel est ainsi revêtue, il peut en résulter de sérieuses difficultés de fonctionnement, en particulier si le revête- ment est non conducteur, ou s'il n'est pas lisse . Dans le cas du compteur décrit en regard des figs. 11 à 17, le champ actif est limité à une zone très petite autour des ouvertu- res de sorte que toute matière ou tout revêtementsetrouvant en dehors de cette zone n'affecte pas le fonctionnement.
Si on le désire, ces compteurs peuvent être actionnés avec une tension quelque peu inférieure à la tension d'entrée normale , et ils répondent alors d'une manière proportion- nelle à l'ionisation produite par la particule traversant la zone sensible . Ceci permet la détection, par exemple de particules Alpha, projetées par la désintégration produit par les neutrons lents, même en présence d'un arrière fond important de rayons Gamma, étant donné qu'une particule Alpha entraîne'une ionisation très supérieure à celle des particules Bè'ta produites par les rayons Gamma.
Dans le mode de réalisation de l'invention d'après la fig. 19, plusieurs plaques métalliques minces 116 sont prévues sous la forme de cônes et ces cônes sont emboîtés ou encastrés les uns dans les autres de tellesorte que leur surfaces soient parallèles entre elles, tout en étant séparées par un intervalle 118. La fig. 19 ne montre que deux plaques coniques, pour simplifier .le dessin, mais il est bien entendu que l'on peut pré. voir un nombre quelconque deces plaques qui sont connectées électriquement entre elles de la manière indiquée en 120, pour former la cathode -du dispositif.
Les plaques peuvent être.portées par des lan- guettes 122, et chacun des éléments coniques est muni d'au moins une, mais de préférence de plusieurs ouvertures 124, les ouvertures de toutes les plaques étant alignées de telle
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manière qu'elles permettent le passage d'un fil métalli- que 126 dans c.haque série. Les fils 126 sont maintenus d'une manière convenable quelconque et ils sont connectés ensemble électriquement en 128 pour former l'anode du dis- positif . Il est préférable que chaque ouverture 124 soit de forme elliptique , vue dans un sens perpendiculaire à la surface du cône de façon que le fil 126 traversant une série d'ouvertures soit équidistant des bords des plaques .
Il est facile de voir que, grâce à la forme conique des plaques formant cathode, il est difficile sinon impossible qu'un rayon Gamma pénètre dans ou traver- se le dispositif sans pépétrer dans au moins une des plaques et, étant donné que ces plaques sont faites d'une matière mince, un électron libéré à l'intérieur de la plaque est facilement projeté de façon à ioniser le gaz et à déclencher le fonctionnement ou la décharge du détec- teur . Les éléments 116 peuvent être intégralement coni- ques ou, si on le désire, les sommets peuvent être sup- primés, les éléments recevant alors une forme tronconi- que .
Les fig. 20 et 21 montrent une variante de forme d'un détecteur . Dans ce mode deréalisation, la cathode estcomposée de plusieurs disques 130 emboîtés, espacés et portés par des languettes convenables 132. Ainsi que le montre peut être plus clairement la fige 21, chacune des plaques forme des ondulations annulaires, dont les sommets se trouvent au même niveau comme l'indique le trait en pointillé 134, tandis que les creux ou fonds se trouvent également au même niveau comme l'indique le trait en pointillé 136. Dans chacun de ces disques 130 sont pratiquées plusieurs ouvertures 138 et les ouvertures des différents disques sont alignées de telle fagon qu'mn r
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fil métallique 140 puisse passer par le centre d'une sé- rie ou d'un groupe d'ouvertures.
Les disques 130 sont connectés électriquement entre eux par les languettes 132 pour former la cathode, tandis que les fils 140 sont également connectés ensemble pour former l'anode du dispositif. Il est préférable que les claques 130 soient disposées de telle manière que le creux des ondula- tions soit placé plus bas que le sommet des ondulations de la plaque au-dessous et, ainsi que le montre la fig. 21, il est alors sensiblement impossible à un rayon Gamma 142 de traverser la file de plaques sans pénétrer au moins dans une ou plusieurs de ces plaques. Ainsi qu'il a été expliqué en regard de la fig.
19, les disques 130 sont suffisamment minces pour permettre la projection d'électrons dans le gaz environnant, et ils sont suffisam- ment nombreux pour présenter une quantité de métal convena- blement importante sur le trajet des rayons Gamma.
Les figs. 22 et 23 montrent ùne autre variante,dans laquelle les plaques formant cathode sont constituées par des anneaux circulaires 144, munis chacun d'ondulations annulaires telles que les montre la fig. 23, les p laques étant disposées de telle manière qu'un rayon Gamma ne puisse traverser la file deplaques sans pénétrer dans au moins une ou plusieurs de ces plaques.
Dans chacun des anneaux circulaires sont pratiquées plusieurs ouvertures 146, disposées en alignement de façon que les fils 148 puis- sent passer par les centres de chaque série ou de chaque groupe d'ouvertures . ces fils sont connectés ensemble en 150 pour former l'anode du dispositif, tandis que les plaques formant cathode sont reliées entre elles à l'aide de boulons ou de tiges 152, par exemple, pour former la
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cathode du dispositif.
Grâce au fait que les plaques ou anneaux sont de conformation ondulée, les éléments métalliques minces sont renforcés et, ainsi qu'il a été spécifié précédemment, cette disposition oblige un rayon Gamme traversant l'appareil de pénétrer dans un ou dans plusieurs des anneaux,
La variante que montrent les figs., 21 et 23 se prête admirablement à certaines applications dans lesquelles il est désirable de pouvoir accéder à la partie intérieure du dispositif. Par exemple, l'enveloppe contenant le dispositif que montre la fig. 21 peut avoir une forme an- nulaire présentant une ouverture centrale traversant l'ensemblede la filede plaques.
Un noyau servant d'échan- tillon peut être logé dans cette ouverture detelle façon qu'il en résulte une quantité de radiations dans l'échan- tillon ou une quantité de fluide traversant l'ouverture centrale, le dispositif servant alors à détecter la quanti- té de radiations du fluide.
La fig. 24 représente un mode de réalisation de l'invention , dont la construction est similaire à. celle que montre la fig. 11, sauf que les tubes ou cylindres 274 sont faits d'une toile métallique très fine, etinsé- rée comme précédemment dans chaque série d'ouvertures pratiquées dans les plaques 276 formant cathode . Il a été trouvé qu'une toile métallique de cuivre ayant 60 à 100 mailles par unité de surface est très satisfaisante, quoique l'on puisse également utiliser d'autres dimensions et d'autres matières.
Si on le désire, le diamètre des tubes 274 peut tre tel -ue ces tubes s'ajustent exactement dans les ouvertures , Liais il sepeut qu'ilsoit préférable d'employer des tubes ou cylindres en toile métallique ayant
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un diamètre un peu inférieur, et de les monter de façon qu'ils soient bien cintrés dans les ouvertures des pla- ques. Bien entendu, les tubes 274 et les plaques 276 sont connectés électriquement entre eux pour former la cathode , Un fil d'anode 278 est disposé suivant l'axe longitudinal des tubes 274 et l'ensemble du dispositif est monté à l'intérieur d'une enveloppe convenable non représentée .
La disposition des tubes ou cylindres en toi- le métallique 274 augmente la surface active de la catho- de du compteur et c.haque tubesert également à blinder l'anode correspondante par rapport aux autres anodes du dispositif.
Dans tous les modes de réalisation de l'invention que montrent les figs. 5 à 24, l'enveloppe extérieurea été supposée enlevée pour plus de clarté . Il est bien entendu que les éléments formant la cathode et l'anode peuvent être logés à l'intérieur d'une enveloppe ou ampou- le convenable ou -métal ou en verre, telle que le montre la fig. 1, cette enveloppe étant remplie d'un gaz conve- nable ionisable tel que l'argon ou un mélange d'argon et d'éther de pétrole, de préférence sous une faible pression.
Les figs. 25 à 29 montrent un mode de réalisation de l'invention, dans lequel le compteur est logé dans un boîtier muni d'un dispositif permettant le remplissage avec un gaz. D'après la fig. 25, le boîtier est formé par un cylindre ou tub métallique 316 , par exemplee en laiton, d'une épaisseur d'environ 1,6 mm et ayant un diamètre extérieur d'environ 78 mm. Il a été trouvé qu'un détecteur de ce diamètre s'emboîte convenablement dans des électrodes ou capsules de sondage de puits ayant un diamè- tre extérieur de 105 mm. Bien entendu, la longueur du boî- tier du détecteur dépend des conditions dans lesquelles
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l'appareil doit être utilisé , Pour le sondage des puits, ces détecteurs ont été faits en deux longueurs, l'une d'environ 375 mm et l'autre d'environ 750 mm.
Aux deux extrémités, le boîtier 516 est fileté intérieurement en 318. Le détecteur que montrent les fige. 25, 26 et 27 sera décrit comme s'il était en voie d'assemblage.
Pour maintenir les plaques de cathode en alignement, une clavette en laiton 320 est fixée à la surface inté- rieure du boîtier 316, par exemples, l'aide de boulons ou par soudure, de telle manière que cette clavette soit exactement parallèle à l'axe longitudinal du boîtier. Un anneau 322 est glisséà. l'intérieur du boîtier , et cet anneau comporte un partie pleine 324 et il est muni d'une fente qui s'ajuste exactement sur une extrémité de la clavette 320. Un anneau 326 est ensuite vissé dans le filetage 318 jusqu'à ce qu'il vienne buter contre l'anneau 322 précédemment mis en place.
Après la mise en place des anneaux 322 et 326,une plaque d'une paire de plaques 328 est insérée par l'extrémité op- posée du boîtier et elle est poussée jusqu'à ce qu'elle vien- ne s'appliquer contre l'anneau 322. Ainsi que le montre clus clairement la fig. 27, la plaque en forme de disque 328 est munie de plusieurs ouvertures 330. Il a été trouvé qu'un détecteur de la dimension indiquée fo nctionne de la manière la plus satisfaisante si chacune des plaques de cathode présente sept ouvertures, ayant chacune d'environ 12,5 mm de diamètre, ce qui permet de faire passer sept fils d'anode , traversla file deplaques ainsi qu'il sera décrit ci-après.
En conséquence, chacune des plaques en forme de disque 328 présente également sept ouvertures ayant un diamètre d'environ 12,5 mm, d'une des ouvertures se trouvant exactement au centre de la plaque, tandis que les six autres ouvertures sont prévues à des distances
A /
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égales du centre dela plaque, sur un cercleayant un rayon de 25 mm, ainsi que le montre la fig. 27. Le dis- que 328 est également percé de trois ouvertures coniques 332,dont chacune est destinée à recevoir une extrémité
3 d'un isolateur en quartz 534. Les trois ouvertures 32 sont disposées à des distances égales du centre du disque 328 et réparties périphériquement avec des intervalles de 120 .
Dans la tranche du disque 328 est pratiquée une en- coche permettant à ce disque 328 de glisser et de s'ajuster
2 exactement sur la clavette 30.
Après la'mise en place de la plaque en forme de dis- que 328 de la manière décrite, une-bague d'écartement 326 est insérée dans le boîtier . Cette bague est égale- ment fendue pour s'ajuster sur la clavette 320 et elle a une dimension telle qu'elle s'ajuste exactement à la sur- face intérieure du boîtier 316. On introduit ensuite une des plaques de cathode 338 qui est également échancrée ou munie d'une encoche pour s'ajuster sur la clavette 320. Les autres plaques de cathode 338 sont alors insérées d'une ma- nière similaire , chaque paire accolée étant séparée par une bague d'écartement 336. Les plaques de cathode sont toutes identiques et chacune est percée de sept ouvertures 340 disposées de la même manière que les ouvertures 330 du disque 328.
Chacune des p,laques de cathode 338 a une épaisseur d'environ 0,4 mm, et son diamètre est inférieur à celui du boîtier 316 d'une quantité juste suffisante pour qu'ellepuisse e être gli ss ée en p lace co ntre une bague d'écartement 336.
Etant donné qu'il est capital que les ouvertures 340 des plaques de cathodes soient exactement alignées lorsque les plaques sont assemblées à l'intérieur du boîtier,on lesp-lace avant le perçage des ouvertures dans un four,où
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elles sont chauffées à une température de 343 à 370 C pendant quatre heures environ, sous une pression exercée par un dispositif de serrage. De cette manière, les pla- ques sont aplanies et toute tension en est éliminée .
Après cetraitement thermique, la file de plaque est percée et munie d'une encoche pour la clavatte 320. Bien entendu, le nombre de plaques de cathode emplo yées est fonction de la longueur désirée du détecteur , Par exenple, un nombre d 140 a été trouvé satisfaisant panurn détecteur d'une longueur de 975 mm.
Après la mise en place de la dernière plaque de cathode, la deuxième plaque en forme de disque 328 est in- sérée jusqu'%: ce qu'elle vienne s'appliquer contre la dernière bague d'écartèrent 336. Cette plaque est alors suivie d'un anneau 342 identique à l'anneau 322 et d'un anneau vissé é 344 identique à l'anneau Les deux plaques 328 sont également id ent iques.
Après]et assemblage grossier des éléments de cathode du détecteur, les plaques de cathode et les deux disques 328 sont de préférence rectifiés. A cet effet, un moyen consiste à introduira trois tiges dans trais des ouvertures de la file de plaques de cathode, ces tiges ayant un diamètre tel qu'elles s'ajustent exactement dans les ouver- tures 340 et les ouvertures 3..;0, et une longueur telle qu'elles traversent entièrement le détecteur lorsque les disques 328 et les plaques 338 sont alignés. Les à eux bagues 326 sont alors vissées à l'aide de clés convenables de façon qu'elles soient fortement serrées contre les anneaux 322 et 342, les plaques de cathode et les bagues d'écartement étant ainsi fixées dans une position convena- ble .
La file de plaques de cathode est alors prête à rece- voir les fils d'anode .
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Un isolateur de quartz 334 est inséré dans chacune des ouvertures 332 des disques 328. L'extrémitéde l'iso- lateur est bien entendu conique pour s'ajuster exactement dans l'ouverture332. Sur les extrémités en saillie des iso- lateurs sont placées deux plaques circulaires 346 et 348.
En ce qui concerne la plaque 346, la fig. 26 montre qu'elle est munie de trous ouvertures 350 qui sont coni- ques pour s'ajuster sur des parties coniques correspondan- tes des extrémités en saillie des isolateurs 334. La plaque 346 est également percée de sept ouvertures 352 disposées en alignement avec les centres des ouvertures 330 du disque 328. Les ouvertures 352 ont un diamètre inférieur à celui des ouvertures 330 et elles sont représentées plus clairement sur la fig. 28. La plaque 348 a une constitution similaire à celle de la plaque 346 et elle est percée de trois ouvertures coniques 354, correspondant aux ouvertures 350 delaplaque 346. La plaque 348 est éga- lem,ent percée de sept ouvertures 356 disposées de telle manière qu'elles soient alignées sur les centres des ouver- tures 340 des plaques de cathode 538.
Chacune des ouvertu- res 356 de la plaque 348 est conique, comme le montre la fig, 28, pour recevoir une douille ou un godet en laiton 358., extérieurement d'une forme conique correspondante.
Le godet 358 est percé en son centre d'un petit trou 360, et le métal tout autour de ce trou forme un épaulement 362.
La plaque 348 est mise en place sur les extrémités des isolateurs de quartz 334 et la plaque 346, est mise en place d'une manièresimilaire, desorte que les deux claques se présentent dans une position que montre la fig. 25.
A proximité de chacune des ouvertures 352 de la pla- que 346 somt percés deux petits trous 364 filetés pour recevoir des. boulons 566. Ainsi que le montre la fig. 28,
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un douille ou un godet en laiton 368 vient s'ajuster exactement dans chacune des ouvertures 352 mais peut coulisser à frottement doux par rapport à la plaque 346.
Le godet 368, quoiqu'il ne soit pas extérieurement coni- que, est quelque peu similaire au godet 358 précédemment décritet il est percé d'un petittrou central 370 et muni d'un épaulement 372 La partie extérieure , à une extrémité du godet, est filetée de la manière indiquée en 374, pour recevoir un éurou 376 (.,et écrou 376 est de préférence fondu de la manière indiquée en 378, pour la compression permettre/de cet écrou sous l'action d'une pression. Une barrette transversale 380 est percée d'un trou central permettant à cette barrette de glisser sur l'extrémité filetée 374 du godet 368 et de deux trous disposés pour venir s'aligner avec les trous 564 de la plaque 346.
Ainsi que le contre la fig. 28, le serrage; des boulons 366 appli- que la barrette 380 sur une face de l'écrou fendu 676 et le comprime légèrement pour bloquer le godet 368 dans une position prédéterminée , ainsi qu'il sera indiqué plus loin.
Les fils d'anode sont de préférence un tungstène et ils ont une grosseur d ' environ 0,075 mm. Leur longueur est un peu supérieure à la distance entre les plaquas 346 et 348. L'un des fils est enfilé à travers le trou 360 dans l'un des godets 358, et une petite douille en acier inoxy- dable 382 est placée sur l'extrémité du fil. Après la mise . en place de cette douille 382, elle est pincée de la ma- nière indiquée en 384, pour être fortement serrée sur le fil d'anode 386.
Ainsi que le montre la fig. 28 lorsque le fil 386 est tiré vers la droite, une extrémité de la douille 38'2 vient s'appliquer sur l'épaulement 362 du godet 358 pour maintenir rigidement l'extrémité de gauche
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du fil d'anode. L'autre extrémité du fil d'anode 386 est enfilée à travers le trou 370 du godet 368 et une autre douille 388 est placée sur cette extrémité du fil et pin- cée après ajustement de la longueur du fil à la distance entre les plaques 346 et 348. Il a été trouvé que des mor- ceaux de tube en acier inoxydable ;recuit, par exemple de tube pour aiguilles hypodermiques, sont très satisfai- sants pour constituer les petites douilles 382 et 388.
Chacun des six autres fils d'anode est fixé sur ses godets- supports 358 et 368 d'une manière similaire.
Ainsi que le montrela fig. 28 , l'intérieur del'ex- trémité extérieure du godet 368 est fileté en 390. Dans l'extrémité filetée 390 de l'un des godets 368 est vissée une tige allongée métallique non représentée, et cette tige est ensuite insérée dans la file de plaques de cathode à travers l'une des ouvertures 330 du disque de gauche 328, et ensuite à, travers une série d'ouvertures 340 des plaques de cathode pour sortir à l'autre extrémité par l'ouverture correspondante 330 du disque 328 et par l'ouverture correspondante 352 de la plaque 346 jusqu'à ce que le godet conique 358 s'ajuste exactement dans son ouverturedela plaque 348. L'écrou fendu 376 est alors glissésur la tige et vissésur lefiletage 374 du godet 368 jusqu'à ce qu'il vienne buter contre la face extérieure de la plaque 346.
La barrette 380 est ensuite enfilée sur la tige et sur l'extrémitéde droitedu godet 368 jusqu'à ce qu'elle vienne en contact avec la face extérieure de l'écrou 376. Les deux boulons 366 sont ensuite mis en place à travers la barrette 'et vissés dans la plaque 346. La tension correcte du fil 386 est alors réalisée de la ma- nière suivante : un appareil de mesure convenable est fixé à l'extrémité libre de la tige ayant servi à la mise
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en place du fil d'anode . Le détecteur est maintenu rigidement tandis que l'appareil de mesure exerce une traction jusqu'à ce qu'il indique 500 grammes.
L'écrou fendu 376 est alors vissé sur le godet 368 jusqu'à ce qu'il vienne s'appliquer contre la plaque 346 et les boulons 366 sont serrés de façon que l'écrou 376 et le godet 368 soient solidement fixés en place. Ainsi qu'il a été indiqué précédemment, la pression exercée par la barrette 380 déforme légèrement l'écrou 376 de telle sorte qu'il soit parfaitement bloqué sur le godet 368. La tige employée pour la mise en place du fil d'anode est alors retirée de l'extrémité fileté 390 du godet 368 et les six autres fils d'anode sont insérés d'une manière similaire à travers les rangées d'ouvertures respectives.
Un fil conducteur 392 est fixé sur laplaque 346 par exemple à l'aide d'une vis 394. Le plateau d'extrémité 396 est alors mis en,,),-lace dans l'extrémité du boîtier 316 et il est de préférence soudé de la manière indiquée en 398 Le plateau d'extrémité 396 est muni d'un filetage intérieur 400 qui peut être utilisé pour fixer le détecteur sur un support, ou sur un autre détecteur ou élément similaire à celui que montre la fig. 25. On place ensuite le plateau d'extrémité 402 d'une manière similaire . ce plateau est muni d'un filetage intérieur similaire 404 pour le but qui vient d'être indiqué . Le plateau 396 est percé d'une ouverture centrale 406 entourée d'une rainure 408.
Dans cett ouverture et cette rainure est insérée une extrémité d'un isolateur 410, composé d'une partie cen- trale faite d'une matière céramique convenable et de deux capsules métalliques d'extrémité 412 et 414. la capsule 414 s'ajuste dans la rainure 408 et elle est soudée sur la plaque 396..Avant la soudure de l'isolateur dans sa posi-
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tion, lefil conducteur 392 est enfilé à travers cet isola- teur et il est soudé sur la capsule 412.
Un petit tube 416, de préférence en cuivre, est soudé dans un trou 418 pratiqué dans le plateau d'extrémité 396.
Ce tube s'étend de préférence à une certaine distance tout autour de l'isolateur 410 et se termine par un rac- cord de connexion 420 servant au racuoordement sur- une source de gaz pour le remplissage du détecteur.
Avant le remplissage , les plaques de cathode 338 sont oxydées. Le détecteur est chauffé dans un four pendant une heure à une température de 100 C, le tube de remplissa- ge 416 devant être maintenu ouvert pendant ce temps.Pendant ce chauffage, le détecteur contient bien entendu de l'air.
Après l'oxydation, ledétecteur étant toujours dans le four, l'air est évacué à l'aide d'une pompe convenable pendant une -période d'environ trois heures. Au cours de cet- te période, la,détecteur est plusieurs fois rincé avec de l'argon du commesce (99,6 %) qui est introduit dans le détecteur à une pression d'environ une atmosphère . A cet effet, de même que pour le remplissage du détecteur, on peut employer un appareil tel que le montre la fig. 26.
Un réservoir 422 est muni d'un tube 424 aboutissant à un manomètre à dépression convenable 426. Le tube 424 est muni d'un conduit de sortie latéral 428 eomportant un ob- turateur 430, destiné à être relié au tube 416 du détec- teur, d'un deuxième conduit de sortie 432 dans lequel est intercalé un obturateur 434 et servant au raccordement avec la coupe à vide non représentée, et d'un troisième conduit de sortie 436 dans lequel est intercalé un obtu- rateur 438 pour le raccordement avec un réservoir à argon.
Dans le tube 424 est également intercalé un obturateur 440.
Pendant lévacuation du-détecteur seule les 'obturateurs 430
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et 434 sont ouverts. De préférence, le vide réalisé est égal ou, mieux, inférieur à 0,25 mm. de mercure .
Pour le rinçage à l'argon, l'obturateur 434 est fermé et l'obturateur 438 est ouvert jusqu'à ce que la pression à l'intérieur du détecteur soit égale à presque une atmos- phère . L'obturateur 438 est alors fermé et on ouvre l'obturateur 434 puur une nouvelle évacuation du détecteur.
Ce rinçage est exécuté environ toutes les 30 minutes au cours de la période de trois heures. Le détecteur évacué est sorti du four avec l'obturateur'430 fermé et on le laisse ensuite se refroidir 8- la température ambiante,après quoi il est prêt à recevoir le mélange gazeux.
Dans un compteur de ce genre destiné au comptage rapi- de, c'est-à-dire où le temps d'accumulation des ions dans le gaz est de l'ordre de 10-5 seconde, il est bien entendu capital qu'après une décharge le dispositif serétablisse rapidement pour être prêt à la décharge suivante. Il a été trouvé que l'extinction d'un détecteur construit de la manièredécrite peut êtresensiblement accélérée par le choix et 1' emploi d'un gaz ou mélange gazeux convenable à l'intérieur du boitier, et maintenue par un circuit électrique convenable .
Quoique l'on ait essayé des remplissages de gaz différents, il a été trouvé qu'un mélange d'argon et d'un des hydrocarbures à basse tempxrature d'ébullition ou d'un mélange de ces hydrocarbures tel que l'éther de pétrole, est particulièrement satisfaisant pour un détecteur cons- truit de la manière décrite . ce mélange est contenu dans le réservoir 422 que montre la fig 29 et il est préala- blement préparé de la manière suivante :une bouteille d'éther de pétrole est raccordée sur le conduit 428 et l'éther de pétrole est refroidi par immersion de la bou-
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teille dans un bain de gaz carbonique solide et d'acétone.
Les obturateurs 430, 434 et 440 sont alors ouverts et l'ensemble du dispositif est alors mis sous vide à l'aide de la pompe non représentée, saccordée sur le conduit 432. L'obturateur 434 est alors fermé et la bouteille est enlevée du bain de refroidissement . L'éther de pétrole se vaporise et l'obturateur 430 est fermé lorsque le manno- mètre à dépression 426 indique une pression de 50 mm de colonne de mercure . L'obturateur 438 est alors ouvert et l'argon est introduit jusqu'à une pression absolue de 3 atm. qui peut être mesurée à l'aide d'un dispositifcon- venable, par exemple m manomètre, sur le réservoir à argon.
L'obturateur 440 est ensuite fermé et le mélange est emmagasiné dans le réservoir 422 pour l'emploi ultérieur Il a été trouvé que le mélange doit être vieux de un à deux jours avant d'être employé. Après refroidissement du détecteur, il est de nouveau racordé sur le conduit de sortie 428 l'obturateur 430 est ouvert, l'air est aspiré dans la canalisation entre le détecteur et l'obturateur 440, après quoi l'obturateur 440 est ouvert (les obturateurs 434 et 438 restant fermés) et le mélange gazeux est trans- vasé du réservoir 422 dans le détecteur jusqu'à une pres,- sion d'environ 500 mm. de majeure . Le tube de remplissage 416 est alors fermé par aplatissement et le détecteur est séparé du conduit de sortie 428.
Lorsqu'il devient nécessai- re de remplir à nouveau le détecteur, un morceau du tube 416 est sectionné et un nouveau raccord 420 est fixé sur l'extrémité libre du tube 416.
La tension de fonctionnement du détecteur est fonction de la pression du remplissage de gaz. Si on le désire,et pendant que le détecteur est toujours raccordé sur l'appareil
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de remplissage, on peut déterminer la tension de fonc- tionnement et la tension de démarrage par connexion du détecteur sur un circuit électrique convenable d'une manière bien connue, et en observant la tension à'laquelle le détecteur commence à fonctionner. Si cette tension est inférieure à celle que l'on désire, par exemple de un mille, on ajoute un peu de gaz à celui que contient déjà le détecteur. Lorsque le détecteur est rempli à la pression désirée, le tube de remplissage 416 est fermé.
Ainsi que le montrela fig. 25 , un chapeau prot ec- teur 442 peut être vissé dans le filetage 400 du plateau d'extrémité 396, et ce chapeau peut être percé d'ouvertu- res 444, à travers lesquelles on peut accéder au contact de l'anode 412, par l'intermédiairee duquel la connexion peut être établie avec: un amplificateur. Il est entendu que la connexion électrique pour la cathode peut être faite à l'aide d'un fil conducteur relié à une vis conve- nable non représentée, prévue sur le chapeau 442 ou sur le plateau 396.
Il est bien entendu nécessaire que toutes les pièces du détecteur soient convenablement nettoyées avant l'assem- blage, et l'opération de nettoyage a lieu pour toutes les pièces, sauf pour le fil de tungstène formant l'anode.
Pour l'opération de nettoyage préféride, le boîtier 316, les plaques de cathode 338, les disques 328, les plaques 346 et 348, les bagues d'écartèrent 336 et 324, les iso- lateurs en quartz 334, l'isolateur 410 en watière corami- que et les pièces servant à maintenir les fils d'anode sont trempés dans une solution base d'acide nitrique, préparée par coupage d'un acide nitrique concentré ordi- naire à 70 %, avec des parties égales d'eau . Pour le boî- tier, on peut se servir d'un long cylindre de verre servant à contenir l'aeide hitrique. Pour les autres pièces, on
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peut employer des cuvettes de verre plus petites.
L'acide nitrique est introduit dans les récipients et les différentes pièces sont trempées séparément et enlevées juste au moment où disparaît le revêtement d'oxyde . Pour le quartz, une durée d'immersion de trois à cinq minutes est généralement satisfaisante. Pour la matière céramique une très courte durée est suffisante, et il suffit de tremper rapidement dans l'acide . Après l'immersion, les pièces sont immédiatement rincées à l'eau du robinet, ensui- te avec de l'eau distillée, après quoi elles sont trempées dans un bain d'alcool . On les trempe ensuite dans un deu- xième bain d'alcool absolu, et enfin, dans un bain d'éther de pétrole, après quoi elles sont séchées à l'air et prêtes à servir. Après l'opération du séchage, les pièces ne sont pas touchées à la main, sauf avec des gants de caoutchouc.
Toutes les opérations de nettoyage sont exécutées à la tem- pérature ambiante.
!le nombreux détecteurs de radiations ont été construit d'après le mode de réalisation des figs. 25 à 29 et se sont montrée très satisfaisants. Quelques-uns de ces détec- teurs ont été utilisés pour lesondage radialogique de puit et de trous de forage et, dans la partie de la descrip,tion indiquant des dimensions, celles-ci ont été prises sur un détecteur employé avec succès au sondage des puits. Bien entendu, pour la présente description, il n'est pas néces- saire que toutes les dimensions soient indiquées et celles que contient cette description ne doivent donner qu'une indi- cation générale des proportions d'un détecteur qui s'est montré très satisfaisant.
La fig. 30 représente un compteur de même type que celui de la fig. 11, dans lequel chaque fil d'anode est connecté à un amplificateur séparé . D'après la fig. 30,
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une enveloppe cylindrique 410, munie de plateaux de fer- meture 412 et 414 aux extrémités , forme le boîtier pour les pièces essentielles d'un détecteur ou compteur. Le boîtier 410 peut être en laiton quoique l'on puisse égale- ment employer une autre matière métallique ou non métalli- que.
A l'intérieur du boîtier, à proximité d'une extrémité, est prévu un disque sirculaire 416 appliqué contre un épau- lement 418 prévu à l'intérieur du bottier 410 et percé de plusieurs ouvertures 420, quatre dans le présent exemple, dans lesquelles sont encastrés des isolateurs ou boutons 422. A proximité de l'autre extrémité du boîtier 410 est prévu un autre disque 424, similaire au disque 416 et percé d'ouvertures similaires contenant d'autres isolateurs 422. Dans l'espace entre les disques 416 et 424 sont mon- tées des plaques de cathode 426 qui sont fixées en position et séparées entre elles par des bagues d'écartement 428.
Le boîtier est muni d'une clavette 430 et les bagues 428 et plaques decathode 426 sont munies d'encoches ou d'é- chancures correspondant sensiblement à la forme de la cla- vette . Grâce à cette disposition, on réalise et on main- tient un alignement convenable des'claques de cathode. chacune de ces plaques est percée d'ouvertures 432, dent t le nombre correspond à celui des ouvertures des disques 416 et 424, et les ouverturesdela file de plaques sont alignées en plusieurs rangées. Une bague d'écartement 434 est placée sur la face extérieure du disque 424 et un anneau fileté 436 est destiné à être vissé dans l'ex - trémité du boîtier de façon à comprimer et à bloquer les disques 416 et 424, les plaques de cathode 426 et les ba- gues d'écartement 428, pour en faireun ensemble rigide.
A travers chaque rangée d'ouvertures 432 des p.laques
426 de cathode/est tendu un mince fil métallique 438 formant
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cathode. Sur la fig. 30 , l'extrémité de gauche dechaque fil 438 est munie d'un épanouissement 440, logé à l'inté- rieur et appuyé sur le fond d'un godet 442 ajusté dans un trou 444 pratiqué dans chacun des boutons isolateurs 422. L'autre extrémité de chaque fil 438 est également muni d'un épanouissement 440 logé à l'intérieur d'un godet allongé 446, fileté extérieurement et vissé dans une douille 448, s'ajustant dans un trou de chaque bouton isolant 422. Entre l'épanouissement 440 à l'extrémité de droite de chaque fil d'anode et le fond de chaque godet 446 est intercalé un petit ressort de compres sion 480.
Il est préférable qu'une tension déterminée soit maintenue et dans chaque fil d'anode 438,/avec les pièces disposées de la manière décrite jusqu'à présent, cette tension est appliquée aux fils de la manière suivante : Les pièces sont assemblées sensiblement de la manière représentée par la fig. 30, le godet 446 est saisi à l'aide d'un outil con- venable et tiré vers la droite jusqu'à ce que le fil
6 ait la tension désirée. Le godet 44 est maintenu dans cette position pendant que le godet 448 est vissé vers la gauche, jusqu'à ce que sa tête élargie vienne en contact avec le bouton isolant 422. Le fil 438 reste alors sous ia tension désirée.
Le plateau d'extrémité 414 est muni de plusieurs douilles isolantes 452, une pour chaque fil d'anode ,et une connexion est établie entre une capsule métallique 464 sur l'extrémité de chaque douille et le fil d'anode correspondant. Le plateau d'extrémité 414 est également percé d'une ouverture 456 .dans laquelle est monté un petit tube 458, à travers lequel l'intérieur du compteur peut être rempli avec un gaz convenable, par exemple un mélange d'argon et d'éther du pétrole . Après la fixation
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du plateau d'extrémité 414 sur le bottier 410. par soudu- re dure ou tendre, et le remplissage du boîtier avec du gaz, l'extrémité du tube 458 est pincée pour la fermeture étanche de l'intérieur du détecteur.
Ainsi que le montre schématiquement la fig. 30, la file de plaques de cathode est connectée par un conducteur 460 à une borne d'entrée de chacun de plusieurs amplifica- teurs 462. L'autre borne d'entrée de chaque amplificateur est connectée à l'un des fils d'anode 438, tandis que les bornes de sortie des différents amplificateurs sont reliées à un enregistreur convenable 464 qui peut comporter un circuit d'intégration convenable.
Il est bien entendu qu'au lieu de connecter chaque fil d'anode à un amplificateur séparé, deux ou plusieurs des fils d'anode peuvent être connectés ensemble pour former un grotp e qui est alors connecté à la borne d'en- trée de l'amplificateur. Les impulsions venant de chaque anode ou groupe d'anodes sont amplifiées séparément par les amplificateurs respectifs, de sorte qu'on obtient l'enregistrement d'impulsions claires et nettes sans che- vauchement ni confusion, qui se produirait autrement en cas de grande vitesse de comptage avec toutes les anodes connec- tées ensemble de telle sorte que toutes les impulsions devraient être amplifiées dans un seul amplificateur.
Il est également entendu que, sans s'écarter du principe de l'invention, on pourra imaginer de nombreuses modifications des détails décrits et représentés.
REVENDICATIONS.
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