FR2512966A1 - Procede et appareil de developpement electrochimique de traces produites par des particules nucleaires - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LE DEVELOPPEMENT DE TRACES NUCLEAIRES DANS DES MATIERES ISOLANTES. ON DEVELOPPE DES TRACES NUCLEAIRES FORMEES DANS UNE FEUILLE DE MATIERE ISOLANTE 1 REVETUE D'UNE COUCHE MINCE DE METAL 2 SUR L'UNE DE SES FACES, EN SOUMETTANT LA FACE NON METALLISEE A UNE ATTAQUE PAR UN REACTIF ELECTROLYTIQUE LIQUIDE 5, TANDIS QUE L'AUTRE FACE EST MISE EN CONTACT AVEC UN LIQUIDE ISOLANT 6. ON APPLIQUE UN CHAMP ELECTRIQUE CONSTANT OU VARIABLE DE PART ET D'AUTRE DE LA FEUILLE, AU MOYEN D'UNE ELECTRODE 8 IMMERGEE DANS LE REACTIF ELECTROLYTIQUE. L'ACTION CHIMIQUE ET ELECTRIQUE COMBINEE AUGMENTE LA LONGUEUR DES TRACES EXISTANTES JUSQU'A CE QU'ELLES TRAVERSENT COMPLETEMENT LA FEUILLE DE MATIERE ISOLANTE, SANS PRODUIRE POUR AUTANT DE COURT-CIRCUIT. APPLICATION AUX DOSIMETRES.

Description

La présente invention concerne en procédé et um dispositif nouveaux pour

le développement 1 lectrochimique

de traces nucléaires dans des matières isolantes, ces tra-

ces pouvant produire, en plus d'autre dommages, des perfo-

rations dans des feuilles de matière plastique qui peuvent

9 tre beaucoup plus épaisses que les longueurs des traces.

Parmi les différents systèmes de détection de par-

ticules lourdes chargées, ce nouveau procédé est utile dans la détection et la dosimétrie de neutrons rapides, dans la dosimétrie de criticalité, dans la détection d'impuretés fissiles à faible concentration et d'émetteurs alpha dans des échantillons biologiques et d'environnement, dans les

mesures d'émissions de radon au cours de l'analyse de fail-

les sismiques dans la prospection de l'uraniîu, dans la pros-

pection de dép 8 ts géothermiques de haute énergie, dans la ra-

diographie industrielle par neutrons, dans l'auto-radiogra-

phie alpha, dans la production de milieux filtrants biologi-

ques et industriels, et dans l'évaluation de la résistance de feuilles isolantes à la perforation électrique qui est une

cause de destruction des câbles électriques.

La plupart des applications des détecteurs de tra-

ces nucléaires, qu'il s'agisse d'émulsions nucléaires ou de matières transparentes isolantes, développées chimiquement, sont compliquées par le fait qu'un microscope très puissant

est nécessaire En ce qui concerne le comptage des traces pro-

duites par des particules chargées fortement ionisantes, tel-

les que des fragments de fission, on a surmonté les difficul-

tés ci-dessus par l'utilisation d'un lecteur automatique de

trous appelé compteur à étincelles On ne peut cependant uti-

liser de tels instruments qu'avec des trous traversants,

c'est-à-dire des trous qui, après une attaque chimique clas-

sique, traversent la totalité de l'épaisseur du détecteur.

Avec une telle technique, on peut compter en une fraction de seconde le nombre de traces présentes dans une

zone de n'importe quelle étendue, alors qu'il faudrait ana-

lyser plusieurs dizaines de milliers de cihamps de microscope pour couvrir la méme zone, Bien que la technique du compteur

à étincelles ait déjà fait l'objet de réalisations commercia-

les dans plusieurs pays, parmis lesquels 'es E U Ao, le c'anada, la Grande-Bretagne, l'Allemagne et la Suisse, son utilisation est malheureusement limitée au comptage de particules chargées fortement ionisantes telles que des fragments de fission En fait, les traces de dommages produites par les particules alpha et par les reculs resultant de neutrons rapides dans des feuilles de matière plastique, ne mesurent que quelques microns de longueur après un développement chimique, et cette longueur ne suffit pas pour produire des trous traversan-s dans une feuille de matière plastique d'épaisseur pratique, qui

est supérieure ou égale à 10 pm.

Plus récemment, lasuite de l'invention du dévelop-

pement électrochimique (décrit sous la forme d'un appareil et d'un procédé dans le brevet IT 929 339 dont l'auteur est l'un

des inventeurs de la présente invention), les diverses appli-

cations des détecteurs de traces produites par des particules de faible pouvoir ionisant, telles que des fragment de fission,

sont devenues réalisables en pratique.

Le procédé de développement électrochimique reven-

diqué dans le brevet précité offre la possibilité de dévelop-

per les traces nucléaires dans des matières isolantes solides

jusqu'à un point tel qu'elles deviennent visibles à l'oeil nu.

En pratique, le développement électrochimique de traces nu-

cléaires dans une feuille de détecteur irradiée, qui est une feuille de matière isolante irradiée, est obtenu en appliquant à la feuille un champ électrique alternatif tout en soumettant cette dernière à une attaque chimique adaptée au développement des traces nucléaires qui existent déjà à l'état latent dans la matière de la feuille Les traces nucléaires se comportent comme des défauts en forme d'aiguilles qui pénètrent dans la

matière isolante, et aux pointes de ces défauts le champ élec-

trique peut 4 tre plusieurs centaines ou milliers de fois su-

périeur au champ électrique moyen, ce qui a pour effet de dé-

clencher à l'intérieur des traces divers types de phénomènes électriques (tels que des pertes diélectriques, des claquages électriques, etc)o Les traces nucléaires, qui ont initialement une longueur de quelques nanorméires, peuvent 9 tre agrandies par l'action combinée de ces phénomènes électriques et de l'attaque chizique, jusqu'à des dimensions macroscopiques,

de façon à devenir visibles à l'oeil nu On peut ainsi comp-

ter visuellement les traces.

Bien que la technique de développement électrochi-

mique ait résolu un certain nombre de problèmes dans le do-

maine de la détection et de la dosimétrie des particules al-

pha et des neutrons, ce qui a conduit à l'utiliser avec suc-

cès dans de nombreux laboratoires dans le monde entier, cet-

te technique souffre des limitations suivantes: 1 Il faut utiliser des feuilles isolantes beaucoup plus épaisses que les longueurs des traces, ce qui exige donc l'emploi de tensions très élevées (supérieures ou égales à 800 Vff); 2 Le processus de développement est complètement interrompu dès qu'un court-circuit se produit, à cause d'une perforation de la feuille de détecteur;

3 On ne peut pas développer les traces qui traver-

sent la totalité de l'épaisseur de la feuille;

4 Des systèmes de comptage automatiques et relati-

vement coûteux sont nécessaires; La superposition des traces est élevée lorsque la densité de traces est supérieure à environ 5000 traces par centimètre carré;

6 L'appareil de développement est complexe.

L'invention a donc pour but d'offrir un procédé et un appareil de caractère original pour le développement de

traces, tels que la feuille de détecteur puisse avoir n'im-

porte quelle épaisseur, que la trace puisse traverser la to-

talité de l'épaisseur de la feuille, et que les tensions né-

cessaires soient seulement de quelques dizaines de volts ef-

ficaces, ou m 9 me seulement des tensions constantes, dans le

cas de traces traversantes.

Un autre but fondamental de l'invention est d'évi-

ter qu'un court-circuit apparaisse à chaque perforation de la

feuille isolante, et de transformer toutes les traces nucléai-

res en perforations de la feuille, mêAme si ces traces sont beaucoupplus courtes que l'épaisseur de la feuille, de façon

qu'elles puissent etre comptées automatiquement par un comp-

teur à étincelles.

L'invention a également pour but d'offrir un pro-

cédé et un appareil pour le développement de traces nueléai-

res tels que le taux de superposition des traces diminue lorsqu'on diminue l'épaisseur de la feuille de détecteur, per-

mettant ainsi de développer des densités de traces élevées.

L'invention a également pour but d'offrir un procédé et un appareil tels qu'on puisse obtenir une reproduction de la distribution de traces dans la feuille isolante, avec un

contraste et une résolution élevées.

L'invention consiste en un procédé et un appareil pour développer de façon électrochimique des traces nucléaires dans des feuilles de matière plastique, de manière à produire

des perforations traversant ces feuilles, sans que ces perfo-

rations s'accompagnent de court-circuits.

Conformément à l'invention, la feuille de matière plastique qui fait fonction de détecteur comporte une face recouverte ou revêtue d'une couche mince d'un métal, tel que de l'aluminium, à titre d'exemple non limitatif Cette face est en contact avec un liquide isolant tandis-que la face non métallisée est en contact avec un réactif électrolytique,

grâce à quoi seule cette dernière face est développée.

Toujours conformément à l'invention, la tension qui

doit ttre appliquée pour produire le développement électro-

chimique peut 4 tre soit constante soit variable, et elle peut

être variable lorsque les traces ne traversent pas la feuille.

Conformément à l'invention, et comme dans le cas du

brevet précité, les réactifs chimiques utilisés pour le dé-

veloppement forment des chemins conducteurs dans la feuille.

En appliquant à la feuille une tension appropriée, constante ou variable, de l'énergie électrique est amenée le long des traces, que ces traces soient ou non des traces traversantes, et/ou des phénomènes de perforation électriques sont induits

dans les pointes des pistes, semblables à des pointes d'ai-

guilles, et-en combinaison avec l'action chimique du réactif

électrolytique, ces phénomènes produisent des trous traver-

sants macroscopiques dans les feuilles de matière plastique,

-mme si au début les feuilles ne sont pas totalement perfo-

rées par les trouso Conformément à l'inventionlorsqu'une perforation

se produit dans la feuille, une zone de métal circulaire beau-

coup plus grande que le trou de perforation est enlevée de la feuille par des effets chimiques, électriques et électrochi- miques, et elle est remplacée par du liquide isolant, ce qui entraîne une augmentation de la résistance équivalente de la trace traversante lorsqu'elle est emplie d'électrolyte, et

ceci concourt à éliminer le court-circuit produit par le pas-

sage de l'électrolyte à travers toute l'épaisseur de la feuil-

le.

Toujours conformément à l'invention, lorsque la ten-

sion est appliquée de part et d'autre de la feuille de telle manière que la couche de métal mince ait une polarité positive (dans les cas dans lesquels on utilise une tension constante pour le développement das traces), ou lorsque la tension, bien que variable, est appliquée de telle manière que la couche de

métal ait constamment une polarité positive, à chaque perfora-

tion correspondant à une trace nucléaire le métal est oxydé

au niveau de la trace, ce qui fait que la résistance équiva-

lente augmente et la circulation du courant est limitée L'ac-

tion électrique est ainsi automatiquement réduite dans la tra-

ce perforée qui est alors soumise essentiellement à l'action chimique De cette manière, le développement de cette trace

particulière est considérablement ralenti tandis que les tra-

ces restantes peuvent demeurer sous l'action combinée des

phénomènes électriques et chimiques, jusqu'à ce qu'elles aus-

si traversent toute l'épaisseur de la feuilleo Toujours conformément à l'invention, on poursuit le développement des traces de manière électrochimique jusqu'à

ce qu'elles traversent la totalité de l'épaisseur de la feuil-

le, ce qui fait que les aires de section droite des traces seront proportionnelles à l'épaisseur de la feuille, cette dernière étant l'élément déterminant dans la superposition

des traces.

Lorsque la tension de développement est appliquée de part et d'autre de la feuille d'une manière telle que la couche de métal mince ait une polarité négative (dans les

12966

cas dans lesquels on utilise une tension constante pour le

développement électrochimique), ou lorsqu'une tension varia-

ble est appliquée à la couche de métal de façon que cette.

dernière ait constamment une polarité négative, la dissolu-

tion cathodique du métal est très élevée, le courant qui cir- cule par la perforation est également très élevé et il en résulte souvent une instabilité électrique, entra Tnarit une destruction de la feuille Pour ces raisons, la couche de

métal doit toujours avoir une polarité positive.

Toujours conformément à l'invention, les zones de la matière isolante métallisée dépourvues de la couche de

métal représentent une reproduction visible des traces nu-

cléaires. Conformément à l'invention, le détecteur comprend une feuille de matière isolante de n'importe quelle épaisseur dont une face est métallisée Après avoir été irradiée, cette feuille est placée entre deux cellules en matière isolante

dont l'une contient un électrolyte qui est également un réac-

tif adapté au développement des traces, tandis que l'autre

contient un liquide isolant.

Conformément à un premier mode de réalisation de l'invention, l'appareil comprend deux cellules prismatiques ayant chacune une ouverture sur l'un de leurs côtés, et la

feuille est serrée entre les cotés des cellules munis d'ou-

vertures Une cellule est emplie avec le réactif électroly-

tique et l'autre avec le liquide isolant L-a face métallisée

de la feuille de détecteur est connectée à une borne d'un gé-

nérateur de tension dont l'autre borne est connectée à une

électrode immergée dans le réactif électrolytique.

Dans un second mode de réalisation du détecteur de

l'invention, l'utilisation du liquide isolant n'est pas néces-

saire Ce mode de réalisation, qu'on appellera module détec-

teur, peut comprendre simplement une feuille de matière plas-

tique métallisée qui est fixée sur un substrat en matière plastique relativement plus épais que la feuille, de façon à faire fonction de contrefort pour cette dernière Avant de fixer la feuille, on enlève la couche de métal sur les zones

qui doivent etre fixées au substrat.

On peut immerger dans une cuve contenant le réactif

chimique un certain nombre de détecteurs correspondant à cet-

te variante.

On peut alors accomplir simultanément le développe-

ment électrochimique pour tous les détecteurs, en appliquant

la tension nécessaire entre la couche de métal mince de cha-

que détecteur et l'électrode immergée dans la cuve et commune

à tous les détecteurs.

Selon un troisième mode de réalisation de l'inven-

tion, on métallise partiellement la matière isolante irradiée, sur une zone centrale d'une face de cette matière, et on la

place en contact étanche avec une feuille identique, avec in-

terposition d'un cadre de matière isolante en forme de U On obtient ainsi une cellule en forme de botte qu'on emplit de

réactif électrolytique pour effectuer le développement.

Selon un quatrième mode de réalisation de l'inven-

tion, on fixe l'une à l'autre deux feuilles de matière plas-

tique avec une face métallisée, le long de trois des quatre

côtés des faces non métallisées respectives, de façon à for-

mer une poche en matière plastique.

On peut développer les détecteurs des troisième et

quatrième modes de réalisation en emplissant de réactif élec-

trolytique les bottes et les poches et en appliquant la ten-

sion entre l'électrolyte et la couche de métal de leurs sur-

faces extérieures.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui va suivre d'un procédé et d'un appareil pour

le développement électrochimique de traces nucléaires dans

des feuilles de matière plastique métallisées, et en se ré-

férant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 montre une coupe verticale de l'appareil de développement électrochimique; La figure 2 a montre une vue éclatée d'une structure de détecteur appelée "module détecteur" qui est incorporée

dans un second mode de réalisation de l'appareil de l'in-ven-

tion, adapté au développement simultané de plusieurs feuilles de détecteur;

La figure 2 b montre une \vue en perspective des élé-

ments de la figure 2 a assemblés les uns aux autres;

la figure 2 b' montre une vue en perspective agran-

die d'une partie de la figure 2 b; La figure 2 o montre une coupe verticale de deux modules détecteurs conformes aux figures 2 a et 2 b, immergés

dans une cuve emplie de réactif électrolytique pour le déve-

loppement électrochimique; La figure Sa montre une vue éclatée d'une structure de détecteur appelée "détecteur à botte" qui est incorporée dans un troisième mode de réalisation de l'invention adapté au développement simultané de plusieurs feuilles de détecteur; La figure 3 b montre une vue en perspective des éléments de la figure 3 a assemblés les uns aux autres; La figure 3 c montre une coupe verticale de trois détecteurs à boltes conformes aux figures Sa et 3 b; La figure 3 d montre une coupe verticale agrandie d'un détecteur à botte conforme aux figures 3 a et 3 b; Les figures 4 a, 4 b, 5 a, 5 b, 6 a, 6 b et 7 montrent les résultats obtenus avec l'invention et seront envisagées

par la suite.

En considérant la figure 1, on voit que la feuille de matière plastique irradiée, métallisée sur une seule de ses faces avec une couche de métal 2, est placée entre deux

cellules 3 et 4 en matière isolante qui contiennent respecti-

vement le réactif chimique 5 et le liquide isolant 6 Le li-

quide isolant est du FREON dans le cas considéré.

Chacune des cellules 3 et 4 comporte une ouverture 3 ' (habituellement circulaire) au centre de la paroi de la cellule qui fait face à la feuille de matière isolante, et les deux ouvertures sont mutuellement alignées mais ont des tailles différentes, de telle façon que l'aire de l'ouverture 4 ' de la cellule dans laquelle se trouve le liquide isolant 6

soit toujours supérieure à celle de l'ouverture 3 ' de la cel-

lule 3 dans laquelle se trouve le liquide électrolytique 5.

Tout risque de court-circuit entre le liquide électrolytique et la surface métallisée est éliminé par une forte adhérence

entre la matière isolante irradiée 1 et les deux cellules.

Une tension constante ou variable est appliquée de part et

12966

d'autre de la feuille de matière plastiqrae au moyen d'une électrode 8 immergée dans le réactif électrolytique 5 et de la feuille de métal mince 2 qui est déposée sur la feuille

de détecteur 1 et qui fait fonction de seconde électrode.

L'ouverture de la cellule emplie de FREON est plus grande que celle de la cellule de réactif pour que le FREON agisse

sur la totalité de la surface mouillée par le réactif.

Des joints 7 et 7 ' en matière isolante sont inter-

calée avec un bcn contact mécanique entre les cellules 3, 4 et la feuille isolante irradiée 1, de façon à établir une

liaison étanche lorsque les deux cellules 3 et 4 sont appli-

quées l'une contre l'autre avec une force appropriée O

la tension nécessaire pour l'attaque électrochimi-

que est appliquée de part et d'autre de la feuille irradiée 1 par l'intermédiaire de l'électrode en métal mince 2 et de

l'électrode 8 immergée dans le réactif électrolytique.

On va maintenant considérer les figures 2 a-2 c qui montrent une variante de l'appareil de l'invention Comme le montre la figure 2 a, cette variante comprend une feuille de matière plastique irradiée 1 revêtue d'une couche de métal mince 2 qui peut se présenter sous la forme d'un disque mince muni d'un prolongement pour la connexion à un conducteur 2 ',

et d'un substrat 13 qui, lorsqu'il est fixé au disque, appa-

rait de la manière représentée sur la figure 2 b et est appelé

ici "module détecteur".

On utilise pour le développement électrochimique

une cuve 14 emplie avec le réactif électrolytique, et on im-

merge dans la cuve les modules détecteurs 15 Ces modules ne sont que deux dans l'exemple non limitatif de la figure 2 c,

mais ils peuvent être en nombre quelconque* La tension néces-

saire pour le développement électrochimique est appliquée à l'électrode 8 immergée dans le liquide contenu dans la cuve 14 et aux électrodes 2 ' des modules 15 lie courant constant ou variable est ainsi acheminé de façon à agir à travers chacun des détecteurs 1 irradiés préalablement dont on doit

développer les traces de dommages.

Les figures 3 a-3 d représentent une autre variante pour le développement électrochimique, selon laquelle deux

12966

feuilles de détecteur 1, avec les couches de métal respecti-

ves 2, sont fixées de chaque coté d'un support 16 ayant la forme d'un cadre carré auquel il manque le coté supérieur,

ce qui fait que lorsque les deux feuilles sort fixées au ca-

dre, on obtient un petit récipient en forme de botte destiné à contenir l'électrolyte liquide 5 adapté au développement de traces nucléaires Dans un cas particulier, non représenté, on peut supprimer ce cadre en fixant de façon étanche les feuilles l'une à l'autre le long de leurs bords correspondants, sauf le bord supérieur On forme ainsi une poche qui remplit

la même fonction que le récipient ci-dessus.

La figure 3 c montre des dispositifs de ce genre dans une configuration de développement Bien que trois seulement d'entre eux soient représentés, ils peuvent 9 tre en nombre quelconque La tension nécessaire est appliquée entre les couches de métal mince 2 de chaque paire de détecteurs (ces couches se trouvent sur les faces extérieures du récipient)

et l'électrode immergée dans le réactif liquide 5, à l'inté-

rieur de chaque récipient, et tous les dispositifs sont con-

nectés en parallèle.

L'appareil de l'invention fonctionne de la manière suivante: Dans le cas d'un appareil comprenant deux cellules, comme il est représenté sur la figure 1, la matière isolante irradiée 1 est intercalée entre les cellules 3 et 4 d'une manière telle que la surface non métallisée soit en contact

avec le réactif électrolytique 5 adapté au développement élec-

trochimique, et que la surface métallisée soit en contact avec le liquide isolant 6 On emplit ensuite respectivement les cellules 3 et 4 avec le réactif et avec le liquide isolant, qui est du FREON dans ce cas non limitatif, puis on connecte la sortie d'un générateur de tension constante ou variable entre la couche de métal mince et l'électrode 8 immergée dans le réactif électrolytique 5, pendant la durée nécessaire pour développer les traces jusqu'à produire à travers les feuilles métallisées des trous qu'on peut aisément compter avec un

compteur à étincelles, par exemple.

Dans le cas de l'appareil des figures 2 a-2 c, les feuilles de matière plastique doivent gtre fixées au substrat 13 avec le métal 2 face au substrat On immerge ensuite dans

la cuve 14 le dispositif ainsi réalisé, en compagnie de l'élec-

trode 8 Le substrat 13 isole électriquement l'électrode de métal 2 par rapport au réactif électrolytique 5 qui est con- tenu dans la cuve 14 On connecibeensuite une source de tension

constante ou variable à l'électrode 8 et au groupe d'électro-

des 2 constituées par les couches de métal mince, de telle manière que ces dernières soient constamment positives par rapport à l'électrode 8 On maintient ces connexions pendant

la durée nécessaire pour obtenir une perforation à chaque tra-

ce.

L'utilisation du dispositif des figures 3 a-3 d,c'est-

à-dire le dispositif en forme de botte ou m 9 me en forme d'une poche en matière plastique, est similaire à ce qui est indiqué ci-dessus Dans cette dernière variante de l'invention, on emplit avec le réactif électrolytique 5 le dispositif obtenu en fixant deux feuilles de détecteur sur lui cadre ou l'une sur l'autre, et on applique la tension constante ou variable aux électrodes minces 2 qui se trouvent sur les faces extérieures

des feuilles, et aux électrodes 8 immergées dans chaque dispo-

sitif Ces derniers ne sont que trois sur la figure 3 c, mais ils pourraient être en nombre quelconque Dans le cas d'une tension variable comme dans le cas d'une tension constante, la

tension des électrodes en métal mince doit ttre toujours po-

sitive par rapport à l'électrode 8 La connexion au générateur de tension doit ttre maintenue pendant la durée nécessaire

pour l'obtentiondtue perforation à chaque trace.

Il faut noter que le module détecteur de la figure

2 et le détecteur à botte de la figure 3 (ce dernier ne con-

tenant évidemment pas de réactif électrolytique) se prgtent

à l'utilisation en tant que détenteurs personnels de particu-

* les chargées Après exposition aux radiations, on les dévelop-

pera conformément aux descriptions des différentes variantes

de l'invention.

Les figures qui suivent la figure 3 d présentent quelques exemples des résultats obtenus par le développement

de traces au moyen de l'invention.

251296-6

L'épaisseur de la matière isolante à utiliser n'est pas un facteur limitatif On peut en fait utiliser n'importe quelle épaisseur O Cependant, la manipulation des feuilles est

facilitée en pratique par l'utilisation de feuilles d'épais-

seur supérieure à 0,5 micron. Les figures 4 a et 4 b montrent deux reproductions obtenues en irradiant deux feuilles de polycarbonate de 10 microns d'épaisseur (dont une face était recouverte d'une couche mince d'aluminium), avec le m 9 me flux de fragments de

fission, et en les développant ensuite de façon électrochimi-

que à la température ambiante dans une solution de KOH 6 N dans de l'eau, avec du FREON comme liquide isolant et un champ électrique constant d'environ 25 k V/cm qui correspond

dans ce cas à une tension appliquée de 15 V seulement.

Dans le cas o la couche d'aluminium avait une po-

larité négative, le développement électrochimique a de 9 tre interrompu au bout de 1 h 30 mn, à cause des pertes de courant

excessives dans les traces perforées -(figure 4 a) Avec une po-

larité positive pour la couche d'aluminium (figure 4 b), le développement électrochimique a été prolongé jusqu'à 8 heures, grâce à l'excellente action d'étouffement du court-circuit à

chaque trace qui est due à l'oxydation anodique de l'aluminium.

Les figures 5 a, 5 b montrent une comparaison de deux

reproductions obtenues en irradiant avec des fragments de fis-

sion une feuille de polycarbonate qui dans ce cas mesurait

microns d'épaisseur, et en la développant de façon électro-

chimique avec une tension variable, la couche d'aluminium ayant alternativement une polarité négative et une polarité

positive par rapport à l'électrode immergée dans l'électrolyte.

Dans le premier cas (figure 5 b) une étincelle de nature propagatoire est apparue quelquefois après une seule perforation de la feuille, et cette étincelle a eu tendance

à détruire la feuille de façon catastrophique, malgré la pré-

sence du FREON.

Dans le second cas (figure 5 a), l'étouffement du court-circuit à chaque perforation a été excellent, ce qui fait que toutes les traces de fragments de fission ont été

développées et chacune d'elles a produit une perforation.

Les figures 6 a et 6 b montrent des reproductions

d'échantillons identiques à ceux des figures 5 a, 5 b, c'est-

à-dire des échantillons de 40 microns d'épaisseur qui ont tous deux été développés avec une polarité positive pour la couche d'aluminiumo Oependant, dans un cas (figure 6 a) on a utilisé du FREON, tandis que dans l'autre cas (figure 6 b) on n'a pas utilisé de FREON Les figures 6 a et 6 b montrent clai-

rement l'effet du liquide isolant, du FREON dans le cas con-

sidéré, qui est de produire à la suite de l'enlèvement de l'aluminium des zones circulaires qui sont relativement plus

petites que celles qu'on obtient en l'absence de FREON.

Toujours conformément à l'invention, la figure 7

montre une reproduction obtenue avec une feuille de triacé-

tate de cellulose de 20 microns d'épaisseur, revgtue d'alu-

minium sur une face Après irradiation au contact avec une

feuille d'uranium naturel, on a développé la feuille de dé-

tecteur de manière électrochimique pendant trois heures, à la température ambiante, avec une solution de KOH 6 N dans de l'eau distillée, en appliquant une polarité positive à la couche d'aluminium, avec un champ électrique d'environ k V/om, à 2 k Hzo L Ia figure 7 montre une microphotographie avec des

zones d'aluminium enlevées au niveau des traces de particu-

les alpha.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent être apportées à l'appareil et au procédé décrits et

représentés, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 i Appareil de développement électrochimique de

traces produites par des particules nucléaires dans une feuil-

le de matière isolante ( 1) revêtue sur une face avec une couche de métal mince ( 2), ce développement étant obtenu en

attaquant la feuille de manière électrochimique avec un réac-

tif électrochimique ( 5) et en appliquant un champ électrique de part et d'autre de la feuille, caractérisé par le fait que, pendant le développement, la couche de métal ( 2) est connectée à une borne d'un générateur de tension capable de produire à volonté une tension constante ou-une tension variable, tandis

que l'autre borne de ce générateur est connectée à une élec-

trode ( 8) qui est immergée dans le réactif électrolytique ( 5).

2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend deux cellules prismatiques ( 3, 4), chacune d'elles comportant une ouverture ( 3 ', 4 ') dans l'une de ses parois, et par le fait que la matière isolante irradiée, métallisée sur l'une de ses faces, est serrée de façon étanche entre les deux cellules, en alignement avec les ouvertures

respectives; et la cellule qui fait face à la surface métal-

lisée de la feuille est emplie d'un liquide isolant ( 6) tan-

dis que l'autre cellule est emplie d'un réactif électrolyti-

que ( 5) dans lequel est immergée une électrode ( 8) qui est connectée à une borne du générateur, tandis que l'autre borne est connectée à la couche de métal ( 2) qui rev 4 t ladite face

de la matière isolante.

3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé

en ce que les ouvertures ( 3 ', 4 ') sont circulaires et coaxia-

les, et celle qui appartient à la cellule de l'électrolyte ( 4) est plus petite que celle de la cellule ( 3) contenant le

liquide isolant ( 6).

4 Appareil selon la revendication 3, caractérisé

en ce que le liquide isolant ( 6) est du FREON.

Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche de métal ( 2) qui revgt la feuille

de matière isolante ( 1) s'étend seulement sur une zone cen-

trale limitée de l'une de ses faces et sur une bande étroite qui, à partir de la zone centrale, atteint le bord supérieur

12966

de la feuille, à partir duquel la couche de métal est connec-

tée à une borne du générateur de tension par l'intermédiaire d'un fil ( 2 '); une plaque en matière isolante ( 13) est fixée sur la feuille de matière isolante de façon que la couche de métal soit intercalée entre la feuille et la plaque, pour former un module détecteur; l'appareil comprend une cuve en

matière isolante ( 14) dans laquelle on immerge un nombre quel-

conque de ces modules; et l'une des bornes du générateur est connectée en parallèle à toutes les couches de métal ( 2) des

modules, tandis que l'autre borne est connectée à une électro-

de ( 8) qui est immergée dans un réactif électrolytique ( 5)

contenu dans la cuve ( 14).

6 Appareil Selon la revendication 1, caractérisé

par le fait que la feuille de matière isolante ( 1) n'est re-

v 4 tue d'une couche de métal que sur une zone centrale d'une face et cette couche de métal s'étend sur une bande de métal étroite pour atteindre le bord supérieur de la feuille, cette dernière étant accouplée à une autre feuille identique avec interposition d'un cadre en matière isolante ( 16) en forme de U ouvert ver Q le haut, ce qui définit un récipient en forme de boite, les surfaces non métallisées de deux feuilles ( 1) sont placées face à face et sont fixées au cadre de façon étanche; les zones métallisées des feuilles sont contenues à l'intérieur de la projection du cadre sur un plan vertical;

l'espace entre les deux feuilles est empli d'un réactif élec-

trolytique ( 5); une électrode ( 8) est immergée dans ce réac-

tif; et toutes ces électrodes sont connectées en parallèle

à une borne du générateur de tension, tandis que l'autre bor-

ne est connectée en parallèle à toutes les couches de métal

( 2) des récipients en forme de boîte.

7 Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une face de la feuille de matière isolante ( 1)

n'est revêtue d'une couche de métal ( 2) que sur une zone cen-

trale, et cette couche de métal s'étend en une bande étroite de façon à atteindre le bord supérieur de la feuille; cette feuille est jumelée avec une autre feuille identique qui est fixée de façon étanche à la première le long de ses bords périphériques, à l'exception du bord supérieur, ce _ui forme

12966

une poche; les bords fixés ensemble sont indépendants de la feuille de métal; les surfaces non métallisées des deux feuilles se font face; la poche est emplie d'un réactif électrolytique ( 5)pendant le développement; une électrode ( 8) est immergée dans ce réactif; et, pour le développement, de telles poches en un nombre quelconque sont disposées de façon que toutes les couches de métal ( 2) soient connectées en parallèle à l'une des bornes du générateur de tension, tandis que les électrodes ( 8) immergées dans l'électrolyte de toutes les poches sont connectées en parallèle à l'autre

borne du même générateur.

8 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 7, caractérisé en ce que la couche de métal ( 2) qui revêt l'une des faces de la matière isolante consiste en

aluminium.

9 Procédé pour le développement électrochimique de traces produites par des particules nucléaires dans une feuille de matière isolante ( 1), ce développement faisant en

sorte que chaque trace traverse toute l'épaisseur de la feuil-

le, caractérisé en ce que: on expose à la radiation à détec-

ter une feuille de matière isolante ( 1) revêtue au moins partiellement sur une face avec une couche de métal mince ( 2); on place la feuille irradiée dans un appareil dans lequel la face de la feuille non rev 4 tue avec la couche de métal est en contact avec un réactif électrolytique ( 5) dans lequel une électrode ( 8) est immergée, tandis que l'autre face est en contact avec un liquide isolant ( 6); on connecte l'électrode

( 8) immergée dans l'électrolyte à la borne négative d'un gé-

nérateur de tension; on connecte la couche de métal ( 2) à l'autre borne du générateur; et on commande le générateur pour qu'il fournisse une tension constante et on maintient cette tension pendant une durée suffisante pour développer

les traces présentes dans la feuille irradiée ( 1).

Procédé de développement électrochimique de

traces produites par des particules nucléaires dans une feuil-

le de matière isolante, caractérisé en ce que: on expose au rayonnement à détecter unle feuille ( 1) de matière isolante revêtue au moins partiellement sur une face avec une couche

12966

de métal mince ( 2); on place la feuille irradiée dans un dispositif dans lequel la face de la feuille qui n'est pas revêtue avec la couche de métal ( 2) est en contact avec un réactif électrolytique ( 5) dans lequel une électrode ( 8) est immergée, tandis que l'autre face de la feuille est en

contact avec un liquide isolant ( 6); on connecte l'électro-

de immergée dans l'électrolyte à une borne d'un générateur de tension variable; on connecte la couche de métal ( 2) à l'autre borne du générateur; et on commande le générateur de tension de façon qu'il fournisse une tension variable telle que la couche de métal ( 2) soit toujours positive par

rapport à l'électrode ( 8) qui est immergée dans l'électroly-

te, et on maintient cette tension pendant une durée suffisan-

te pour développer les traces présentes dans la feuille ir-

radiée.