FR2657192A1

FR2657192A1 - THIN BLADE COLLIMATOR.

Info

Publication number: FR2657192A1
Application number: FR9000491A
Authority: FR
Inventors: Roudaut Edouard
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1990-01-17
Filing date: 1990-01-17
Publication date: 1991-07-19
Anticipated expiration: 2010-01-17
Also published as: EP0438345A1; FR2657192B1

Abstract

Collimateur dont les lames sont à base de verre ou de silicium, matériaux qui permettent de façonner des lames (1) très minces tout en restant rigides, ce qui permet d'éviter leur voilement et de les rapprocher afin d'obtenir une très faible divergence angulaire du rayonnement collimaté sans réduire excessivement sa luminosité. L'introduction et le remplacement des lames (1) sont particulièrement aisés lorsque leur armature est constituée avec des rainures (7) dans lesquelles les lames (1) sont introduites avec du jeu.Collimator whose blades are based on glass or silicon, materials which make it possible to shape very thin blades (1) while remaining rigid, which makes it possible to avoid their warping and to bring them together in order to obtain a very low divergence angular angle of the collimated radiation without excessively reducing its brightness. The introduction and replacement of the blades (1) are particularly easy when their frame is formed with grooves (7) in which the blades (1) are introduced with play.

Description

COLLIMATEUR A LAMES MINCESTHIN BLADE COLLIMATOR

DESCRIPTIONDESCRIPTION

L'invention se rapporte à un collimateur The invention relates to a collimator

à lames minces.with thin blades.

Un collimateur se compose essentiellement de lames de collimation parallèles présentant des propriétés d'absorption d'un rayonnement à collimater A collimator essentially consists of parallel collimating plates having absorption properties of a radiation to be collimated

et d'une armature qui maintient en place ces lames. and a frame that holds these blades in place.

Le principal problème que l'on cherche à résoudre avec cette invention est l'obtention d'un collimateur dont le rayonnement sortant présente une The main problem that we seek to solve with this invention is to obtain a collimator whose outgoing radiation has a

très faible divergence angulaire Deux moyens princi- very low angular divergence Two main means

paux peuvent permettre d'atteindre cet objectif: l'allongement du collimateur et le rapprochement des lames Ces deux solutions impliquent toutefois des effets néfastes dans les dispositifs existants Un collimateur long est en effet encombrant et contribue à réduire le flux de rayonnement transmis Des lames rapprochées réduisent la luminosité transmise car Pales can achieve this objective: the elongation of the collimator and the bringing together of the blades These two solutions however involve harmful effects in existing devices A long collimator is indeed bulky and contributes to reducing the flux of radiation transmitted Blades close together reduce the transmitted light because

une part plus importante du rayonnement est absorbée. a larger part of the radiation is absorbed.

En effet, la section de l'ensemble des lames devient importante par rapport à la section totale du collimateur. Cette part pourrait être réduite en amincissant les lames mais on se heurte à des limites avec les systèmes existants, qui utilisent soit des Indeed, the section of all the blades becomes large compared to the total section of the collimator. This part could be reduced by thinning the blades, but there are limits with existing systems, which use either

lames de polymère tendues soit des lames métalliques. stretched polymer blades or metal blades.

Les lames de polymère sont en effet fragiles et rapide- The polymer blades are indeed fragile and fast-

ment détruites sous un rayonnement à collimater, et cette solution présente en outre l'inconvénient d'être coûteuse aussi bien pour la fabrication que pour la réparation Les lames métalliques quant à elles se voilent sous leur propre poids quand leur épaisseur ment destroyed under radiation to be collimated, and this solution also has the disadvantage of being costly for both manufacturing and repair As for the metal blades, they veil under their own weight when their thickness

est trop faible.is too weak.

Le concept sur lequel l'invention est fondée permet de construire des collimateurs de très faible The concept on which the invention is based makes it possible to construct collimators of very low

divergence angulaire et ne présente pas les inconvé- angular divergence and does not have the disadvantages

nients mentionnés de perte de luminosité ou de flux ni d'encombrement Le moyen essentiel utilisé est le choix de lames en un matériau à base de verre ou de silicium, qui peut être façonné en lames très minces sans se voiler De telles lames n'ont pas besoin mentioned mentions of loss of luminosity or flow or bulk The essential means used is the choice of blades in a material based on glass or silicon, which can be shaped into very thin blades without veiling Such blades have no no need

d'être tendues, si bien qu'on peut favorablement cons- to be tense, so that we can favorably cons-

truire des collimateurs de faible coût en formant l'armature avec des rainures dans lesquelles les lames sont maintenues avec du jeu De telles armatures peuvent être constituées en pratique d'un empilement de cales Une autre solution intéressante consiste, dans le cas de lames en silicium, à les former avec to cut low-cost collimators by forming the armature with grooves in which the blades are held with play. Such armatures can in practice consist of a stack of shims Another advantageous solution consists, in the case of silicon blades , to train them with

des rebords qui leur sont solidaires et dont l'empile- ledges which are integral with them and whose stack-

ment forme l'armature.the frame forms.

L'invention va maintenant être décrite plus concrètement à l'aide des figures suivantes annexées à titre illustratif et non limitatif: The invention will now be described more concretely with the aid of the following figures annexed by way of illustration and not limitation:

la figure 1 représente l'entrée d'un colli- Figure 1 shows the entrance to a colli-

mateur; la figure 2 est une vue agrandie de la figure 1; et la figure 3 représente schématiquement mateur; Figure 2 is an enlarged view of Figure 1; and Figure 3 shows schematically

une autre réalisation possible.another possible achievement.

Sur la figure 1, les lames parallèles portent la référence 1 et sont disposées en un réseau serré entre deux plaques 2 et 3 de liaison de l'ensemble qui sont réunies par des boulons 4 et des goupilles L'espacement correct entre les lames 1 est maintenu par une armature 6 formée de cales 6 ' (figure 2) empilées et comprimées Aux endroits appropriés, ces cales 6 ' sont munies d'évidements pour permettre le In Figure 1, the parallel blades have the reference 1 and are arranged in a tight network between two plates 2 and 3 connecting the assembly which are joined by bolts 4 and pins The correct spacing between the blades 1 is held by a frame 6 formed of shims 6 '(Figure 2) stacked and compressed In appropriate places, these shims 6' are provided with recesses to allow the

passage des vis 4 et des goupilles 5. passage of screws 4 and pins 5.

Les cales 6 ' sont d'épaisseur uniforme mais présentent par endroits des hauteurs moins grandes de façon à constituer des rainures 7 (figure 2) dans The shims 6 ′ are of uniform thickness but in places have smaller heights so as to form grooves 7 (FIG. 2) in

lesquelles deux bords opposés des lames 1 sont intro- which two opposite edges of the blades 1 are intro

duits Les cales 6 ' sont de préférence des cales pelables constituées de lamelles métalliques collées et détachées une à une par clivage, au couteau, qui permettent de régler facilement et avec une grande précision la largeur des rainures 7 Cette largeur est choisie de façon à être un peu supérieure à l'épaisseur des lames 1 Dans une réalisation, les lames 1 ont un dixième de millimètre d'épaisseur et la largeur des rainures 7 est de 0,125 mm Les lames 1 jouent donc dans les rainures 7 et le collimateur peut être construit facilement, d'abord en assemblant les cales 6 ' et en les boulonnant entre elles, puis en glissant les lames 1 dans les rainures 7 On conçoit que le remplacement de lames 1 endommagées sera tout aussi facile Dans la réalisation représentée, la hauteur des lames 1 est de 100 mm, la hauteur des rainures 7 de 100,5 mm, les cales 6 ' ont 0,025 mm d'épaisseur, la hauteur totale du collimateur est de 130 mm, sa longueur de 200 mm, sa largeur de 50 mm duits The shims 6 ′ are preferably peelable shims made up of metal strips glued and detached one by one by cleavage, with a knife, which allow the width of the grooves to be adjusted easily and with great precision. This width is chosen so as to be slightly greater than the thickness of the blades 1 In one embodiment, the blades 1 are one tenth of a millimeter thick and the width of the grooves 7 is 0.125 mm The blades 1 therefore play in the grooves 7 and the collimator can be constructed easily, first by assembling the shims 6 'and bolting them together, then sliding the blades 1 into the grooves 7 It is understood that the replacement of damaged blades 1 will be just as easy In the embodiment shown, the height of the blades 1 is 100 mm, the height of the grooves 7 is 100.5 mm, the shims 6 'are 0.025 mm thick, the total height of the collimator is 130 mm, its length 200 mm, its width 5 0 mm

et l'épaisseur totale des armatures 6 est de 35 mm. and the total thickness of the reinforcements 6 is 35 mm.

L'intervalle entre lames 1 peut être choisi égal à 0,58 mm et la luminosité, c'est-à-dire la part de la section du collimateur qui n'est pas occupée par The interval between slats 1 can be chosen equal to 0.58 mm and the brightness, that is to say the part of the cross-section of the collimator which is not occupied by

les lames 1, est de 85,3 %.blades 1, is 85.3%.

Le matériau utilisé pour les lames 1 peut The material used for the blades 1 can

être du verre ou du silicium chargé d'un corps pré- be glass or silicon charged with a pre-

sentant des propriétés d'absorption du rayonnement que l'on cherche à collimater, c'est-à-dire du bore sensing absorption properties of the radiation that one seeks to collimate, that is to say of boron

ou du gadolinium pour les neutrons, ou encore du cad- or gadolinium for neutrons, or cad-

mium, du Ti B 2, ou du plomb pour les rayons X et gamma. mium, Ti B 2, or lead for X and gamma rays.

Ce matériau absorbant peut consister en des particules de chargement noyées dans la matrice du matériau de base ou en un dépôt continu superficiel, This absorbent material may consist of charging particles embedded in the matrix of the base material or of a continuous surface deposit,

par exemple d'or dans le cas de lames de silicium. for example gold in the case of silicon wafers.

La figure 3 représente une autre réalisation o les lames 8 sont en silicium et présentent des rebords opposés 9 et 10 rectilignes qui leur sont solidaires Les rebords 9 et 10 peuvent être également en silicium ou en un matériau, tel que du cuivre, déposé sur une lame 8 lisse au départ Le collimateur est assemblé en empilant ou superposant les rebords 9 et 10 puis en procédant à l'assemblage Les éléments d'assemblages tels que les vis 4 et les goupilles passent à travers des évidements des rebords 9 et 10 Comme dans le cas précédent, les lames 8 ne sont FIG. 3 represents another embodiment where the blades 8 are made of silicon and have opposite edges 9 and 10 rectilinear which are integral with them The edges 9 and 10 can also be made of silicon or a material, such as copper, deposited on a blade 8 smooth at the start The collimator is assembled by stacking or superimposing the flanges 9 and 10 then proceeding to assembly The assembly elements such as the screws 4 and the pins pass through recesses in the flanges 9 and 10 As in the previous case, the blades 8 are only

soumises à aucune contrainte mécanique. subject to no mechanical stress.

Claims

1 collimator consisting of parallel blades (1, 8) having absorption properties of a radiation to be collimated and a frame (6, 9,) holding the blades (1, 8) in place, characterized in that the blades are based on glass or silicon.

2 collimator according to claim 1, characterized in that the frame is formed with grooves (7) in which the blades (1) are

maintained with play.

3 collimator according to claim 2, characterized in that the armature is constituted

a stack of shims.

4 collimator according to claim 1, characterized in that the frame consists of a stack of flanges (9, 10) integral with

blades (8), the blades then being made of silicon.