CA2062623A1 - Laser equipment and process for the contaminated zone of a nuclear installation - Google Patents

Laser equipment and process for the contaminated zone of a nuclear installation

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CA2062623A1
CA2062623A1 CA002062623A CA2062623A CA2062623A1 CA 2062623 A1 CA2062623 A1 CA 2062623A1 CA 002062623 A CA002062623 A CA 002062623A CA 2062623 A CA2062623 A CA 2062623A CA 2062623 A1 CA2062623 A1 CA 2062623A1
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CA
Canada
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laser
amplifier
work
laser beam
amplified
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Jean-Pierre Cartry
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Original Assignee
Jean-Pierre Cartry
Framatome
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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
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    • F22B37/003Maintenance, repairing or inspecting equipment positioned in or via the headers
    • GPHYSICS
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    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
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Abstract

SOCIETE DITE : FRAMATOME Procédé et équipement de travail au laser dans une zone contaminée d'une installation nucléaire DU CONTENU TECHNIQUE DE L'INVENTION Suivant ce procédé, on émet hors de la zone contaminée (en 12) un faisceau laser pulsé, on transporte ce faisceau jusqu'à un emplacement voisin de ladite surface, et, à cet emplacement, on amplifie (en 15) le faisceau et on envoie le faisceau amplifié sur ladite surface. Application à la décontamination du circuit primaire des réacteurs nucléaires à eau pressurisée. Figure 1COMPANY SAID: FRAMATOME Process and equipment for laser work in a contaminated area of a nuclear installation TECHNICAL CONTENT OF THE INVENTION According to this process, a pulsed laser beam is emitted from the contaminated area (at 12). beam to a location near said surface, and, at this location, the beam is amplified (at 15) and the amplified beam is sent to said surface. Application to the decontamination of the primary circuit of pressurized water nuclear reactors. Figure 1

Description

~6~623 La prés~nte lnvention est relative à un pro-cédé et une lnstallation de travail au laser sur une surface contenue dans une zone contaminée d'une installa-tion nucl~aire.
L'invention s'applique notamment ~ la décon-tamination par faisceau l,aser, en milieu aqueux ou gazeux, de surfaces ayant reçu un d~pat de matières radioactives telles que des oxydes de métaux activés, afin de réduire le niveau de radiations et de permettre ainsi l'accès ou l'approche du personnel d'interven-tion.
Le circuit primaire des centrales nucléaires ~ eau pressurisée est concerné par cette invention et plus particulièrement la boîte à eau des générateurs de vapeur et las tuyauteries primaires.
La décontamination peut être n~cessaire lors d'une vérificatlon ou d'une réparation à effectuer dans la partie contamin~e de la centrale, lors du remplacement d'un équipement tel qu'un gén~rateur de vapeur, et égale-ment lors du démantèlement de cette centrale.
On connait plusieurs proc~d~s de décontamina-tion :
- la projection de particules abrasives pour éliminer par abrasion la pellicule d'oxyde radioactive, ou la dissolution chimique de cette pelliaule, qui ont pour inconvénient de produire des quantités importantes d'effluents coûteux à traiter;
- la décontamination par faisceau laser. Dans un procéde connu de ce type, décrit dans le FR-A-2 525 380, un faisceau laser est émis ~ l'entrée de la bolte à eau et renvoyé sur la paroi int~rieure de celle-ci par des miroirs orientables fixés à la plaque tubulaire. Ce proc~dé, de par sa conception m~me, ne permet pas, même avec des impulsions aser ~ forte densité d'énergie, de .
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~ O ~ 2 ~ ~ ~

traiter de facon uniforme tou-tes les surfaces ~ décon-ta-miner.
L'invention a pour but de permettre de tra-vailler de façorl efficace au moyen d'un laser dans une zone contamin~e.
A cet effet, le procéd~ suivant l'invention est caract~risé en ce qu'on bmet hors de la zone contami-n~e un ~aisceau laser pulsé, on transporte ce faisceau jusqu'à un emplacement voisin de ladite surface, et, à
cet emplacement, on amplifie le faisceau et on envoie le faisceau amplifi~ sur lad$te sur~ace, éventuellement par l'intermédiaire d'un miroir ds renvoi.
Suivant d'autres caractéristiques :
- on effectue le transport au moyen d'une fibre optique;
- on envoie un gaz protecteur ou actif dans la région de travail pendant le travail au laser;
- on confine la région de travail et, pendant le travail au laser, on aspire le gaz contenu dans la région confin~e;
- on fait passer le faiscaau amplifié à
travers un orifice d'une ~lectrode parall~le à ladite surfacs, et on crée un champ électrique entre cette électrode et ladite surface pendant le travail au laser;
- pour la décontamination de ladlte surface, on utilise un falsceau laser qui, après amplification, poss~de des impulsions ayant une ~nergie de 0,3 à 5 joules, ou plus, une dur~e de 10 ~ 30 ns, et une densité
d'énergie de 1 à 15 J/cm2.
: 30 L'invention a également pour objet un équipe-ment destin~ ~ la mise en oeuvrP dlun -tel procédé. Ce-t équipement est caractéris~ en ce qu'il comprend :
: - un g~n~xateur de faisceau laser pulsé dis-posé~en dehors de la zone contaminée;
; 35 - un amplificateur de faisceau laser;

~ ~ .

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:
~ 6 ~ 623 The present invention relates to a pro-transferred and a laser work facility on a surface contained in a contaminated area of an installation nuclear tion.
The invention applies in particular ~ the décon-asbestos tamination in an aqueous medium or gaseous, of surfaces having received a d ~ pat of materials radioactive such as activated metal oxides, to reduce the level of radiation and allow thus the access or the approach of the intervention personnel.
The primary circuit of nuclear power plants ~ pressurized water is concerned by this invention and more particularly the water box of the generators steam and primary piping.
Decontamination may be necessary during a check or repair to be carried out in the contaminated part of the plant, when replacing equipment such as a steam generator, and when dismantling this plant.
We know several processes of decontamination tion:
- the projection of abrasive particles for abrading the radioactive oxide film, or the chemical dissolution of this dandruff, which have for the disadvantage of producing large quantities expensive effluents to treat;
- laser beam decontamination. In a known method of this type, described in FR-A-2,525 380, a laser beam is emitted ~ the entrance to the bolte to water and returned to the inner wall of the latter by adjustable mirrors fixed to the tube plate. This proc ~ die, by its very design, does not even with pulses aser ~ high energy density, .
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~ O ~ 2 ~ ~ ~

treat all surfaces uniformly ~ decon-ta-undermine.
The object of the invention is to make it possible to work work effectively with a laser in a contaminated area.
To this end, the procedure according to the invention is characterized in that one bets outside the contaminated zone n ~ e a ~ pulsed laser beam, we transport this beam to a location near said surface, and, at this location, we amplify the beam and send the amplified beam ~ on lad $ te on ~ ace, possibly through a referral mirror.
According to other characteristics:
- transport is carried out by means of a optical fiber;
- we send a protective or active gas into the work area during laser work;
- the working region is confined and, during laser work, we suck up the gas contained in the confined region;
- we pass the amplified harness to through an orifice of an electrode parallel to said surfaces, and we create an electric field between this electrode and said surface during laser work;
- for decontamination of the surface, we use a laser beam which, after amplification, poss ~ of pulses having an energy of 0.3 to 5 joules, or more, a duration of 10 ~ 30 ns, and a density energy from 1 to 15 J / cm2.
: 30 The invention also relates to a team-ment destin ~ ~ the implementation dlun -tel process. This equipment is characterized in that it includes:
: - a pulsed laser beam generator placed ~ outside the contaminated area;
; 35 - a laser beam amplifier;

~ ~.

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:

2 ~ 2 ~

- des moyens de transport du faisceau laser pulse jusqu'~ l'entrée de cet amplificateur; et - des moyens pour déplacer l'amplificateur en regard de ladite surface et au voisinage de celle-ci.
Suivant d'autres caractéristi~ues :
- le gén~rateur est du type Nd-YAG, saphir ou excimère, ~ventuellement muni d'un miroir gaussien de renvoi, et lesdits moyens de transport comprennent une fibra optique;
- la fibre optique a une longueur d'au moins 15 m environ;
- l'~quipement comprend un miroir de renvoi monté en sortie de l'amplificateur et éventuellement mobile par rapport à celui-ci.
Des exemples de mise en oeuvre de l'invention vont maintenant ~tre décrits en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la Figure 1 représente sah~matiquement un ~quipement de d~contamination au laser conforme à
l'invention;
- la Figura 2 repr~sente ~ plus grande échelle un détail de cet ~guipement;
- la Figure 3 est une vue analogue à la Figure 2 d'une variante; et - la Figure 4 est une vue partielle d'une autre variante.
On a représent~ ~ la Figure 1, en coupe axiale, l'un 1 des deux compartiments de la bolte à eau 2 d'un gen~rateur de vapeur de r~acteur nucléaire ~ eau pressurisée. Ce compartiment 1 est d~limit~ vers le haut par la plaque tubulaire 3, d'un caté par la cloison vertlcale m~diane 4 de la boîte a eau, et de l'autre c~té
et vers le bas par le fond hémisphérique 5 de la boite à eau, lequel est t-raversé par un trou d'homme 6.
On a également représenté sur la Figure 1 ùn . . . - .

20~23 équipement 7 adapté pour permet~re la d~contamination par faisceau laser des surfaces qui délimiten-t le comparti-ment 1. Cet équipement comprend un appareillage externe 8 dispos~ à l'ext~rieur de :La boite ~ sau, dans un local approprié protégé des radiations, et un appareillage interne 9 dispos~ à l'int~rieur du compartiment 1 et pouvant ~tre introduit dans celui-ci ~ travers le trou d'homme.
L'appareillage 8 comprend un pupitre de commande 10, un gén~rateur d'énergie électrique et de fluides 11, un générateur de faisceau laser pulsé 12, constitué par un oscillateur ~ventuellement suivi d'un préamplificateur, et une pompe aspirante 13 ~ 17 entrée de laquelle est pr~vu un filtre 14.
L'appareillage 9 comprend un amplificateur de faisceau laser 15 et une enceinte de confinement 16 portés par un support 17. L'entrée de l'amplificateur 15 est reliée à la sortie du générateur 12 par une fibre optique 18 de type multimode ayant une longueur d'au moins 15 m environ. L'enceinte 16 est reli~e d'une part, ViA une condui~e 19, ~ une source de gaz protecteur (neutre ou réducteur) ou actif contenue dans le généra-tPur 11, st d'autre part, via une conduite 20, au filtre 14 et ~ la pompe 13. Le support 17 constitue l'extrémité
d'un robot articulé, schématisé en 21, telécommandé
depuis le pupitre 10 et permet~an~ de disposer l'appa-reillage 9 en regard de n'importe quelle région des suraces 3, 4, 5 à d~contaminer et au voisinage de celle-ci.
L'appareillage 9 est représenté plus en dé-tail sur la Figure 2. Comme on le voit sur cette figure, l'amplificatQur 15 est logé dans un boîtier 22 fixé au support 17 et pourvu de conduites 23 d'alimentation electrique et 24 d'arriv~e et 25 d'évacuation d'eau de refroidissement. Les conduites 23 à 25 sont reliées via . .
- ~ -.
- .
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~2~2~

une ligne 26 (Figure 1) au genérateur 11. Une face d'~ntrée du boltiPr 12 est percée d'un orifice dans lequel es-t fixée l'e~trémité distale de la fibre optique 18, et une optiqu~ d'entr~e 27 permet d'introduire à
l'entr~e de l'amplificateur 15 un faisceau parallèle de diamètre ~yal à celui du barreau de l'amplificateur. Ce faisceau ressort amplifié ~ l'autre exkr~mit~ de l'ampli-ficateur 15, et son diamètre est réduit par une op-tique de sortie 28, puis sort du boîtier 22 sous forme d'un faisceau puls~ parallèle ~ travers un orifice de sortie 29.
A qon extrémité distale, le support 17 porte un cadre 30 dans lequel plusieurs ~olonnettes 31 parallè-les à l'a~e X-X de l'amplificateur 15, sollicitées par des ressorts 3? dans le sens opposé ~ cet amplificateur, sont montées coulissantes. Llenceinte 16, qui a une forme de coupelle, présente un fond 33 perpendiculaire à l'axe X-X qui est fixé ~ llextrémité distale des colonnettes 31, et une paroi latérale 34 dont le bord libre est muni de roulettes 35. Le fond 33 comporte un orifice 36 d'axe X-X dont le diam~tre est l~gbrement sup~rieur à celui du faisceau amplifié 37.
Le g~n~rateur laser 12 est dlun type permet-tant le transport du aisceau par fibre optique. Il peut être en particulier du type Nd-YAG (longueur d'onde 1,06 ~m), du type saphir (longueur d'onde centrée sur 0,78 ~m~
ou du type excim~re (longueur d'onde 0,3 ~m). Il émet d~s impulsions ayant une durée de 10 ~ 30 ns. Ce yénérateur 12 et llamplificateur 15 sont régl~s pour fournir un faisceau amplifié 37 dont les impulsions ont une énergie de 0,3 ~ 5 joules ou plus et une densit~ d'~nergie (ou fluence) de 1 ~ 15 J/cm2.
En fonctionnement, les roulettes 35 sont appliquées, avec une force déterminee par les ressorts 32, sur la surface à decontaminer, qui est la cloison 4 -,, - . - - . . . .

: , .. - . ~ . . ..

?,~62623 dans l'exemple représente. Un gaz protecteur ou actif balaye l'enceinte I6, et le faisceau puls~ émis par le gén~rateur 12, transporté par la fibre optique 18 et amplifié en 15, est envoy~ directement, sous la forme du faisceau parallèle 37, sur la surface a traiter, perpen-diculairement ~ celle-ci. On balaie toutes les surfaces d~contaminer de cette man1~re en dépla~ant le support 17 au moyen du robot 21.
La densit~ d'énergie précit~e est choisie de manibre à permettre une p~nétration thermique corres-pondant à l'épaisseur, ou c~ une partie de l'épaisseur, de la couche d'oxyde radioactive ~ ~liminer, chaque impulsion créant une onda de choc sur cette couche.
L ' utilisation d'un gaz neutre ou réducteur de balayage réduit l'oxydation de la surface d~cap~e, tandis que l'utilisation d'un gaz actif, notamment d'oxygène, permet d'augmenter l'épaisseur de la couchs d'oxyde intéressée par les impulsions laser. Le choix du gaz de balayage sera donc établi en fonction des condltions particulières de chaque application.
L'utilisation d'uns fibre optique multimode pour le transport du faisceau laser non amplifié, procure un avantage considérable lié à la répartition d'énergie dans le faisceau en sorti~ de ladite fibre, et donc au niveau de la tache d'impact du aisceau sur la paroi. En effet, dans ce cas, la répartition d'~nergie est sensi-blement constante sur toute la surface de la tache; elle est en forme de creneau au lieu d'avoir une répartition comportant un pic central comme c'est le cas avec une transmission du faisceau par voie a~rienne. Il faut cependant que la fibre soit suffisamment longue pour que l'homogenéisation de l'~nergie soit correcte, par exemple au moins 15 m environ. Avec une fibre optique plU5 courte, 11 conviendrait dans certains cas d'utiliser dans le g~n~rateur 12 un mirolr dit "gaussien", connu en soi, - : - . : -, ::. . ' , ' ' ~2~23 fournissan-t une r~partition homog~ne, en créneau, de l'énergie.
Comme on le comprend, une répartition en cr~neau de l'énergie permet de travailler sans perte d'efficacité avec des puissances laser réduites, ce qui est avantageux.
L'utilisation d'un amplificateur 15 ~ proxi-mité de la surface à décontaminer présente de nombreux avantages :
10 - le générateur laser 12 est disposé en de-hors de la zone contaminée;
- le faisceau laser peut ~tre transporté par fibre optique Jusqu'au voisinage de la surace ~ traiter, avec l,es avantages précités, ce qui ne serait pas le cas si toute l'énergie du faisceau 37 ~tait fournie par le générateur 12, ~ cause des possibilit~s limitées de transport de puissance laser des fibres optiques;
- le faisceau 37 ~tant un faisceau parallèle qui arrive perpendiculairement sur la surface ~ traiter, la distance entre cette surface et l'orifice de sortie de faisceau 29 de l'amplificateur n'est pas critique, et il n'est pas nécessaire de la maintenir constante.
L'appareillage 9A représenté sur la Figure 3 diffère de celui de la Figure 2 par le fait gue le support 17 est agencé de fa,con que l'axe X-X de l'am-plificateur 15 soit parallele à la surface ~ traiter. Les colonnettes 31 sont perpendiculaires ~ cet axe X-X, et un mirolr de renvoi 38 inclin~ à 45 est fix~ en regard de l'orific~ 36 de l'enceinte 16. Le fonctionne-ment de cette variante est le m~me ~ue celui décrit plushaut. Cette variante s'applique notamment au travail au laser dans des espaces r~duits, par exemple pour déconta-mlner la paroi des tuyauteries primaires.
La variante de la Figure 3 peut être modifiéa ~ ; ~ 35 comme suit : l'ensemble enceinte 16~colonnettes 31-:
;: : :

.. . . .. .

-, . - .. . . , . .. - -8 ~2~
miroir 38 est reli~ au support 17 par l'intermédiaire d'un autre support monté mobile sur ce dernier, en translation et/ou en rotation autour de l'axe de l'ampli-ficateur 15. On peut ainsi, pour chaque position de l'amplificateur, balayer efficacement une région relati-vement ~tendue ~ traiter, guelle que soit la forme de cette régionO
La Figure 4 illustre des moyens autres que des moyens d'asplration pour capturer les particules d'oxyde détach~es de la surface par l'impact du faisceau laser~ Il s'agit dans ce cas d'une électrode 39 maintenue parallèle à la surface à traiter par des entretoises non représentées et percée d'un orifice 40 permettan-t le passage du faisceau laser 37. Cette électrode est portée, grâce à une alimentation électrique 41, à un potentiel élevé par rapport ~ la surface traitée, de sorte que les particules d'oxyde détachées, ionisiées par le faisceau laser, sont attirées sur l'électrode 39.

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2 ~ 2 ~

- means of transporting the laser beam pulses to the input of this amplifier; and - means for moving the amplifier in look at said surface and in the vicinity thereof.
According to other characteristics:
- the generator is of the Nd-YAG, sapphire or excimer, ~ possibly fitted with a Gaussian mirror of return, and said means of transport include a optic fibra;
- the optical fiber has a length of at least About 15 m;
- the equipment includes a deflection mirror mounted at the amplifier output and possibly movable relative to it.
Examples of implementation of the invention will now be described with reference to the drawings annexed on which:
- Figure 1 represents sah ~ matically a ~ laser contamination equipment in accordance with the invention;
- the Figura 2 represents ~ larger scale a detail of this ~ guipement;
- Figure 3 is a view similar to the Figure 2 of a variant; and - Figure 4 is a partial view of a another variant.
We have ~ ~ Figure 1, in section axial, one 1 of the two compartments of the water bowl 2 of a nuclear generator steam generator water pressurized. This compartment 1 is d ~ limit ~ upwards by the tube plate 3, from a caté by the partition vertlcale m ~ diane 4 of the water box, and on the other side ~ head and down through the hemispherical bottom 5 of the box to water, which is overturned by a manhole 6.
Also shown in Figure 1 is a . . . -.

20 ~ 23 equipment 7 adapted to allow re ~ contamination by laser beam of the surfaces which delimit the compartment 1. This equipment includes external equipment 8 arranged ~ outside ~ laughing: The box ~ sau, in a room suitable protected from radiation, and equipment internal 9 disposed ~ inside ~ compartment 1 and can be introduced into it through the hole of a man.
The apparatus 8 comprises a console control 10, a generator of electrical energy and fluids 11, a pulsed laser beam generator 12, constituted by an oscillator ~ possibly followed by a preamplifier, and a 13 ~ 17 inlet suction pump from which a filter 14 is provided.
The apparatus 9 comprises an amplifier of laser beam 15 and a confinement enclosure 16 carried by a support 17. The amplifier input 15 is connected to the output of the generator 12 by a fiber multimode type optic 18 having a length of at least minus about 15 m. The enclosure 16 is connected on the one hand, ViA a pipe ~ e 19, ~ a source of protective gas (neutral or reducing) or active contained in the general-tPur 11, st on the other hand, via a line 20, to the filter 14 and ~ the pump 13. The support 17 constitutes the end an articulated robot, shown diagrammatically at 21, remotely controlled from desk 10 and allows ~ year ~ to arrange the device reillage 9 opposite any region of surfaces 3, 4, 5 to be contaminated and in the vicinity of this one.
The apparatus 9 is shown in more detail tail in Figure 2. As seen in this figure, the amplifier 15 is housed in a housing 22 fixed to the support 17 and provided with supply lines 23 electric and 24 of arrival and 25 of evacuation of water cooling. Lines 23 to 25 are connected via . .
- ~ -.
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~ 2 ~ 2 ~

a line 26 (Figure 1) at generator 11. One side of ~ ntrée boltiPr 12 is pierced with an orifice in which is fixed to the distal end of the optical fiber 18, and an entry optic ~ 27 allows to introduce the input of amplifier 15 a parallel beam of diameter ~ yal to that of the amplifier bar. This amplified spring beam ~ the other exkr ~ mit ~ of the ampli ficitor 15, and its diameter is reduced by an optic outlet 28, then leaves the housing 22 in the form of a puls beam ~ parallel ~ through an outlet 29.
At a distal end, the support 17 carries a frame 30 in which several ~ olonnettes 31 parallel-the a ~ e XX of amplifier 15, requested by springs 3? in the opposite direction ~ this amplifier, are mounted sliding. Enclosure 16, which has a shape cup, has a bottom 33 perpendicular to the axis XX which is fixed ~ distal end of the columns 31, and a side wall 34 whose free edge is provided 35 wheels. The bottom 33 has an orifice 36 of axis XX whose diameter is slightly greater than that of amplified beam 37.
The laser generator 12 is of a type which allows both the transportation of the fish by optical fiber. he can in particular be of the Nd-YAG type (wavelength 1.06 ~ m), of the sapphire type (wavelength centered on 0.78 ~ m ~
or of the excim ~ re type (wavelength 0.3 ~ m). It broadcasts pulses with a duration of 10 ~ 30 ns. This yenator 12 and amplifier 15 are set to provide a amplified beam 37 whose pulses have an energy 0.3 ~ 5 joules or more and an energy density (or fluence) from 1 ~ 15 J / cm2.
In operation, the rollers 35 are applied, with a force determined by the springs 32, on the surface to be decontaminated, which is the partition 4 - ,, -. - -. . . .

:, .. -. ~. . ..

?, ~ 62623 in the example represents. A protective or active gas scans the enclosure I6, and the puls ~ beam emitted by the generator ~ 12, transported by optical fiber 18 and amplified at 15, is sent ~ directly, in the form of parallel beam 37, on the surface to be treated, perpen-specifically ~ this one. We sweep all surfaces to contaminate in this way by moving the support 17 by means of the robot 21.
The density of energy mentioned above is chosen from manibre to allow a cor ~ thermal penetration laying on the thickness, or c ~ part of the thickness, of the radioactive oxide layer ~ ~ eliminate, each impulse creating a shock onda on this layer.
The use of a neutral gas or sweep reducer reduces the oxidation of the surface d ~ cap ~ e, while the use of an active gas, in particular oxygen, allows increase the thickness of the oxide layer concerned by laser pulses. The choice of sweeping gas will therefore be established according to the particular condltions of each application.
The use of multimode fiber optics for transporting the unamplified laser beam, provides a considerable advantage linked to energy distribution in the beam leaving ~ said fiber, and therefore at level of the impact spot of the fish on the wall. In indeed, in this case, the energy distribution is sensitive consistently constant over the entire surface of the stain; she is in the form of a niche instead of having a distribution with a central peak as is the case with a beam transmission by air. It is necessary however that the fiber is long enough for the homogenization of the energy is correct, for example at least about 15 m. With plU5 optical fiber short, it would be appropriate in some cases to use in the generator 12 a so-called "Gaussian" mirolr, known per se, -: -. : -, ::. . ',' '' ~ 2 ~ 23 does it provide a homoge ~ ne partition, in niche, of energy.
As can be understood, a distribution in energy niche allows you to work without loss efficiency with reduced laser power, which is advantageous.
The use of an amplifier 15 ~ proxi-many of the surface to be decontaminated have many benefits :
10 - the laser generator 12 is arranged below outside the contaminated area;
- the laser beam can be transported by optical fiber Up to the vicinity of the surface ~ to be treated, with the aforementioned advantages, which would not be the case if all the energy of the beam 37 ~ was supplied by the generator 12, ~ because of the limited possibilities of laser power transport of optical fibers;
- beam 37 ~ as a parallel beam which arrives perpendicularly on the surface ~ to treat, the distance between this surface and the outlet of beam 29 of the amplifier is not critical, and there is no need to keep it constant.
Apparatus 9A shown in Figure 3 differs from that in Figure 2 by the fact that the support 17 is arranged so that the axis XX of the am-plifier 15 is parallel to the surface ~ treat. The balusters 31 are perpendicular ~ this axis XX, and a deflection mirolr 38 incline ~ to 45 is fixed ~ in look of the orifice ~ 36 of the enclosure 16. The function-ment of this variant is the same ~ me ~ ue that described above. This variant applies in particular to work at laser in reduced spaces, for example for decontamination layer the wall of the primary pipes.
The variant of Figure 3 can be modified ~; ~ 35 as follows: the enclosure assembly 16 ~ balusters 31-:
;:::

... . ...

-,. - ... . ,. .. - -8 ~ 2 ~
mirror 38 is connected to support 17 via another support mounted mobile on the latter, in translation and / or rotation around the axis of the amplifier ficitor 15. It is thus possible, for each position of the amplifier, effectively scanning a relative region vement ~ tense ~ treat, whatever the form of this region Figure 4 illustrates means other than means of capture to capture particles of oxide detached from the surface by the impact of the beam laser ~ In this case it is an electrode 39 maintained parallel to the surface to be treated by spacers not represented and pierced with an orifice 40 allowing the passage of the laser beam 37. This electrode is worn, through a power supply 41, at a potential high compared to the treated area, so that loose oxide particles ionized by the beam laser, are attracted to electrode 39.

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Claims (12)

1 - Procédé de travail au laser sur une sur-face (3, 4, 5) contenue dans une zone contaminée (2) d'une installation nucléaire, caractérisé en ce qu'on émet hors de la zone contaminée (en 12) un faisceau laser pulsé, on transporte ce faisceau jusqu'à un emplacement voisin de ladite surface, et, à cet emplacement, on amplifie (en 15) le faisceau et on envoie le faisceau amplifié sur ladite surface, éventuellement par l'inter-médiaire d'un miroir de renvoi. 1 - Laser working process on an over-face (3, 4, 5) contained in a contaminated area (2) of a nuclear installation, characterized in that emits a laser beam outside the contaminated area (at 12) pulsed, we transport this beam to a location neighbor of said surface, and, at this location, we amplify (in 15) the beam and send the beam amplified on said surface, possibly via median of a deflection mirror. 2 - Procédé suivant la revendication 1, ca-ractérisé en ce qu'on effectue le transport au moyen d'une fibre optique (18). 2 - Process according to claim 1, ca-characterized in that the transport is carried out by means an optical fiber (18). 3 - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on envoie un gaz protecteur ou actif dans la région de travail pendant le travail au laser. 3 - Process according to claim 1 or 2, characterized in that a protective or active gas is sent in the work area during laser work. 4 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on confine la région de travail et, pendant le travail au laser, on aspire le gaz contenu dans la région confinée. 4 - Process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that one confines the work area and during laser work we sucks the gas contained in the confined region. 5 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on fait passer le faisceau amplifié (37) à travers un orifice (40) d'une électrode (39) parallèle à ladite surface, et on crée un champ électrique entre cette électrode et ladite surface pendant le travail au laser. 5 - Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that one passes the amplified beam (37) through an orifice (40) of a electrode (39) parallel to said surface, and a electric field between this electrode and said surface during laser work. 6 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, pour la décontamination de ladite surface (3 à 5), caractérisé en ce qu'on utilise un faisceau laser qui, après amplification, possède des impulsions ayant une énergie de 0,3 à 5 Joules, ou plus, une durée de 10 à 30 ns, et une densité d'énergie de 1 à 15 J/cm2. 6 - Process according to any one of claims 1 to 5, for the decontamination of said surface (3 to 5), characterized in that a laser beam which, after amplification, has pulses with an energy of 0.3 to 5 Joules or more, a duration of 10 to 30 ns, and an energy density of 1 at 15 J / cm2. 7 - Equipement de travail au laser sur une surface (3, 4, 5) contenue dans une zone contaminée (2) d'une installation nucléaire, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un générateur de faisceau laser pulsé (12) disposé en dehors de la zone contaminée (2);
- un amplificateur de faisceau laser (15);
- des moyens (18) de transport du faisceau laser pulsé jusqu'à l'entrée de cet amplificateur; et - des moyens (21) pour déplacer l'amplifica-teur (15) en regard de ladite surface et au voisinage de celle-ci.
7 - Laser work equipment on a surface (3, 4, 5) contained in a contaminated area (2) of a nuclear installation, characterized in that it includes:
- a pulsed laser beam generator (12) disposed outside the contaminated area (2);
- a laser beam amplifier (15);
- means (18) of beam transport laser pulsed to the input of this amplifier; and - means (21) for moving the amplifier tor (15) facing said surface and in the vicinity of this one.
8 - Equipement suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le générateur (12) est du type Nd-YAG, saphir ou excimère, éventuellement muni d'un miroir gaussien de renvoi, et en ce que lesdits moyens de transport (18) comprennent une fibre optique. 8 - Equipment according to claim 7, characterized in that the generator (12) is of the Nd- type YAG, sapphire or excimer, possibly fitted with a mirror Gaussian reference, and in that said means of transport (18) comprise an optical fiber. 9 - Equipement suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la fibre optique (18) a une longueur d'au moins 15 m environ. 9 - Equipment according to claim 8, characterized in that the optical fiber (18) has a length of at least about 15 m. 10 - Equipement suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un miroir de renvoi (38) monté en sortie de l'amplifi-cateur (15) et éventuellement mobile par rapport à celui-ci. 10 - Equipment according to any one of Claims 7 to 9, characterized in that it comprises a return mirror (38) mounted at the output of the amplifier cator (15) and possibly movable relative to it this. 11 - Equipement suivant l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte de confinement (16) mobile solidairement avec l'amplificateur (15) ou avec le miroir (38) et munie de moyens d'aspiration (13, 14, 20) et éventuellement de moyens (19) d'introduction d'un gaz protecteur ou actif. 11 - Equipment according to any one of Claims 7 to 10, characterized in that it comprises a confinement enclosure (16) movable integrally with the amplifier (15) or with the mirror (38) and provided suction means (13, 14, 20) and possibly means (19) for introducing a protective or active gas. 12 - Equipement suivant l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend une électrode (39) parallèle à ladite surface, percée d'un orifice (40) de passage du faisceau laser amplifié
et mobile solidairement avec l'amplificateur (15), et des moyens (41) pour créer un champ électrique entre cette électrode et ladite surface.
12 - Equipment according to any one of Claims 7 to 11, characterized in that it comprises an electrode (39) parallel to said surface, pierced an orifice (40) for the passage of the amplified laser beam and movable jointly with the amplifier (15), and means (41) for creating an electric field between this electrode and said surface.
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