FR2680009A1 - Radiation monitoring method and device for its implementation - Google Patents
Radiation monitoring method and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- FR2680009A1 FR2680009A1 FR9109746A FR9109746A FR2680009A1 FR 2680009 A1 FR2680009 A1 FR 2680009A1 FR 9109746 A FR9109746 A FR 9109746A FR 9109746 A FR9109746 A FR 9109746A FR 2680009 A1 FR2680009 A1 FR 2680009A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- luminescence
- radiation
- sensors
- stimulation
- light energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/02—Dosimeters
- G01T1/10—Luminescent dosimeters
Abstract
Description
PROCEDE POUR LA SURVEIINCE DE RADIATIONS
ET DISPOSITIF POUR SA ALISE EN OEUVRE
Pour déterminer l'existence de radiations et pour en mesurer la valeur, on utilise actuellement des témoins sensibles (ou échantillons) que l'on place dans des zones à risque pendant une durée plus ou moins longue, puis que l'on retire pour les soumettre à des opérations de mise en évidence et de mesure.METHOD FOR SURVEYING RADIATIONS
AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
To determine the existence of radiation and to measure its value, we are currently using sensitive controls (or samples) which we place in risk areas for a longer or shorter period of time, then remove for submit to highlighting and measurement operations.
On agit, par conséquent, de manière discontinue puisque les témoins restent sur place pendant une certaine durée, puis sont transportés loin de la zone à risque, sont éventuellement conservés, puis sont examinés dans des lo- caux non exposés, au moyen d'appareils. We therefore act discontinuously since the witnesses remain on site for a certain period of time, then are transported away from the risk zone, are possibly kept, then are examined in unexposed places, using apparatus .
I1 existe actuellement deux méthodes essentielles pour la mise en évidence et la mesure des radiations ayant affecté un témoin sensible. There are currently two essential methods for detecting and measuring radiation that has affected a sensitive witness.
La première repose sur le phénomène de la thermoluminescence, selon lequel de nombreux matériaux ayant été soumis à des radiations émettent ensuite une quantité de lumière proportionnelle à l'énergie totale cumulée reçue par radiation quand on les porte à une température relativement élevée. The first is based on the phenomenon of thermoluminescence, according to which many materials having been subjected to radiation then emit an amount of light proportional to the total cumulative energy received by radiation when they are brought to a relatively high temperature.
Pour cette méthode, il faut donc disposer de moyens de chauffage associés à des moyens optiques et il est impossible, en pratique, de réaliser ces moyens sous forme d'appareils légers et portatifs. For this method, it is therefore necessary to have heating means associated with optical means and it is impossible, in practice, to produce these means in the form of light and portable devices.
Cette méthode est utilisée avec des témoins de faibles dimensions tels que des badges portés par le personnel-exposé puis remis à un service de contrôle disposant en laboratoire des appareils voulus. This method is used with small witnesses such as badges worn by exposed personnel and then given to a control service that has the required devices in the laboratory.
La seconde méthode repose sur un autre phénomène selon lequel un corps ayant été irradié émet aussi une quantité de lumière proportionnelle à l'énergie totale cumulée reçue, quand on les soumet à une illumination dite "de stimulation". Le corps est soumis à un rayonnement lumineux d'une certaine longueur d'onde et l'on observe que le corps émet un rayonnement lumineux d'une longueur d'onde inférieure, la différence étant significative d'une plus grande énergie mobilisée et, donc, de la présence d'une énergie accumulée par radiation. En mesurant la quantité de lumière émise, on déduit la "dose" d'irradiation cumulée. The second method is based on another phenomenon according to which a body having been irradiated also emits an amount of light proportional to the total cumulative energy received, when they are subjected to an illumination called "stimulation". The body is subjected to light radiation of a certain wavelength and it is observed that the body emits light radiation of a shorter wavelength, the difference being significant of a greater energy mobilized and, therefore, from the presence of energy accumulated by radiation. By measuring the quantity of light emitted, the "dose" of cumulative irradiation is deduced.
Cette méthode est plus récente que la première et présente l'avantage d'être mise en oeuvre par des moyens moins agressifs pour les témoins que ne l'est le chauffage, surtout quand il est appliqué de manière répétitive sur des témoins recyclés par économie. This method is more recent than the first and has the advantage of being implemented by means that are less aggressive for the controls than is the heating, especially when it is applied repetitively to controls recycled by economy.
Cependant, on agit toujours de manière discontinue puisque l'on doit d'abord placer les témoins sensibles, puis les collecter, les transporter, éventuellement les conserver, et enfin les placer dans des appareils de mesure. However, we always act discontinuously since we must first place the sensitive witnesses, then collect them, transport them, possibly keep them, and finally place them in measuring devices.
Si la collecte des témoins est irrégulière et/ou si l'irradiation augmente plus rapidement que prévu, on ne connaît les résultats des mesures qu'avec un retard plus ou moins grand, retard qui peut avoir des conséquences graves sur le personnel exposé. If the collection of witnesses is irregular and / or if the irradiation increases faster than expected, the results of the measurements are only known with a greater or lesser delay, a delay which can have serious consequences for the exposed personnel.
A ces trois inconvénients importants : discontinuité, transfert des témoins et retard des résultats, les méthodes connues ajoutent celui d'une quasi impossibilité de contrôles in situ (c'est-à-dire sans déplacer les témoins sensibles) puisque l'on ne peut pas sérieusement imaginer d'utiliser des appareils portatifs, transportés sur les sites exposés et mis en oeuvre sur place, ne serait-ce qu'en raison du nombre élevé d'appareils et de personnes qui seraient nécessaires et du danger permanent d'irradia tion pour le personnel de contrôle. To these three major drawbacks: discontinuity, transfer of witnesses and delay in results, the known methods add that of an almost impossibility of in situ controls (that is to say without moving the sensitive witnesses) since one cannot not seriously imagine using portable devices, transported to the exposed sites and implemented on site, if only because of the large number of devices and people that would be necessary and the permanent danger of irradiation for control personnel.
La présente invention s'écarte de toutes les méthodes connues, tout en s'appuyant sur des principes scientifiques connus et éprouvés, et remédie à tous les inconvénients énumérés ci-dessus. The present invention departs from all known methods, while relying on known and proven scientific principles, and remedies all the drawbacks listed above.
A cette fin, l'invention a pour objet un procédé pour la surveillance de radiations, notamment ionisantes, du type selon lequel on stimule un élément au moyen d'une illumination et l'on recueille, en vue d'une mesure, la luminescence éventuelle de l'élément résultant de son irradiation acquise soit depuis l'origine, soit depuis la dernière illumination, caractérisé en ce que l'on place dans un site exposé à des radiations, des capteurs immobiles permanents comprenant un élément sensible, que l'on place à distance du site exposé un appareil de stimulation optique de l'élément sensible des capteurs et un appareil de mesure de luminescence dudit élément sensible, que l'on transfère de l'énergie lumineuse de l'appareil de stimulation à au moins un capteur sur site, que l'on transfère corrélativement la luminescence éventuelle du capteur à l'appareil de mesure de luminescence et que l'on renouvelle ces opérations pour chaque capteur, sans déplacer les capteurs. To this end, the subject of the invention is a method for monitoring radiation, in particular ionizing radiation, of the type according to which an element is stimulated by means of an illumination and the luminescence is collected, for measurement. possible of the element resulting from its irradiation acquired either from the origin, or since the last illumination, characterized in that one places in a site exposed to radiation, permanent stationary sensors comprising a sensitive element, that the an optical stimulation device of the sensitive element of the sensors and a luminescence measurement device of said sensitive element are placed at a distance from the exposed site, which light energy is transferred from the stimulation device to at least one sensor on site, which correlatively transfers any luminescence from the sensor to the luminescence measuring device and that these operations are repeated for each sensor, without moving the sensors.
Selon d'autres caractéristiques de ce procédé
- on filtre la luminescence éventuelle à recueillir pour en éliminer la part qui provient de l'illumination de stimulation;
- on effectue l'illumination de stimulation dans une zone du spectre de rayonnement moins énergétique que celle dans laquelle on mesure la luminescence éventuelle;
- on effectue l'illumination dans une zone du spectre de rayonnement située hors de celle correspondant à la sensibilité de l'appareil de mesure;
- on effectue l'illumination dans une zone du spectre de rayonnement de l'ordre de mille nanomètres et l'on effectue la mesure de la luminescence éventuelle dans une zone du spectre de rayonnement d'au plus neuf cents nanomètres;;
- on transfère l'énergie lumineuse de stimulation au moyen d'au moins un guide de lumière du genre fibre optique, spécifique à cette fonction et l'on transfère la luminescence éventuelle au moyen d'au moins un autre guide de lumière du genre fibre optique, spécifique à cette fonction;
- on transfère l'énergie lumineuse de stimulation et la luminescence éventuelle au moyen d'au moins un guide de lumière du genre fibre optique affecté aux deux transferts;;
L'invention a également pour objet une installation pour la surveillance de radiations, notamment ionisantes, du type comprenant un appareil de stimulation émetteur de rayonnement et un appareil de mesure de luminescence auxquels doit être associé un élément susceptible d'avoir été soumis à des radiations, caractérisée en ce que l'installation comprend plusieurs éléments constituant des capteurs immobiles disposés durablement dans au moins un site exposé et reliés chacun individuellement et en permanence à au moins un organe de transfert à distance d'énergie lumineuse qui s'étend de chacun desdits capteurs à un dispositif de contrôle groupant des appareils de stimulation et de mesure de luminescence.According to other characteristics of this process
- any luminescence to be collected is filtered in order to eliminate the part which comes from the stimulation illumination;
- the stimulation illumination is carried out in an area of the less energetic radiation spectrum than that in which the possible luminescence is measured;
- the illumination is carried out in a zone of the radiation spectrum situated outside that corresponding to the sensitivity of the measuring device;
- The illumination is carried out in an area of the radiation spectrum of the order of a thousand nanometers and the measurement of the possible luminescence is carried out in an area of the radiation spectrum of at most nine hundred nanometers;
- the stimulation light energy is transferred by means of at least one light guide of the optical fiber type, specific to this function and the possible luminescence is transferred by means of at least one other light guide of the fiber type optical, specific to this function;
- The light stimulation energy and any luminescence are transferred by means of at least one light guide of the optical fiber type assigned to the two transfers;
The subject of the invention is also an installation for monitoring radiation, in particular ionizing radiation, of the type comprising a radiation-emitting stimulation device and a luminescence measurement device with which an element capable of having been subjected to radiation must be associated. , characterized in that the installation comprises several elements constituting stationary sensors disposed durably in at least one exposed site and each linked individually and permanently to at least one remote light energy transfer member which extends from each of said sensors to a control device grouping stimulation and luminescence measuring devices.
Selon d'autres caractéristiques de cette installation
- chaque organe de transfert à distance d'énergie lumineuse est relié en permanence au dispositif de contrôle;
- des organes de transfert à distance d'énergie lumineuse sont reliés sélectivement à un même dispositif de contrôle;
- chaque capteur est relié à deux organes distincts de transfert à distance d'énergie lumineuse, l'un étant destiné à l'illumination issue de l'appareil de stimulation et l'autre à la luminescence issue du capteur;
- chaque capteur est relié à un seul organe de transfert à distance d'énergie lumineuse, organe qui est connecté à un coupleur directionnel associé au dispositif de contrôle et possédant deux liaisons, l'une avec l'appareil de stimulation et l'autre avec l'appareil de mesure de luminescence;;
- les organes de transfert à distance d'énergie lumineuse sont constitués par des fibres optiques;
- l'élément sensible de l'un au moins des capteurs est un corps solide monolithique;
- le solide est un corps cristallin;
- l'élément sensible de l'un au moins des capteurs est un corps pulvérulent;
- l'élément sensible de l'un au moins des capteurs est constitué par un enroulement d'au moins une fibre optique;
- l'élément sensible est une couche mince déposée sur un support;
- l'appareil de mesure de la luminescence comprend un détecteur constitué par un photomultiplicateur;
- l'appareil de mesure de la luminescence comprend un détecteur constitué par une diode.According to other characteristics of this installation
- each remote light energy transfer device is permanently connected to the control device;
- remote light energy transfer devices are selectively connected to the same control device;
each sensor is connected to two separate organs for the remote transfer of light energy, one being intended for illumination from the stimulation device and the other for luminescence from the sensor;
- each sensor is connected to a single remote light energy transfer device, which device is connected to a directional coupler associated with the control device and having two connections, one with the stimulation device and the other with the luminescence measuring device;
- the remote light energy transfer devices consist of optical fibers;
the sensitive element of at least one of the sensors is a solid monolithic body;
- the solid is a crystalline body;
the sensitive element of at least one of the sensors is a powdery body;
the sensitive element of at least one of the sensors consists of a winding of at least one optical fiber;
- the sensitive element is a thin layer deposited on a support;
- The luminescence measuring device comprises a detector constituted by a photomultiplier;
- The luminescence measuring device comprises a detector constituted by a diode.
L'invention sera mieux comprise par la description détaillée ci-après faite en référence au dessin annexé. Bien entendu, la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. The invention will be better understood from the detailed description below made with reference to the accompanying drawing. Of course, the description and the drawing are given only by way of an indicative and nonlimiting example.
La figure 1 est une vue schématique d'ensemble, illustrant une installation conforme à l'invention comprenant un appareil de contrôle et un seul témoin. Figure 1 is a schematic overview, illustrating an installation according to the invention comprising a control device and a single indicator.
La figure 2 est une vue schématique d'un appareil de contrôle conforme à l'invention, destiné à être raccordé sélectivement à plusieurs témoins. Figure 2 is a schematic view of a control device according to the invention, intended to be selectively connected to several indicators.
La figure 3 est une vue schématique d'ensemble d'une installation conforme à l'invention et utilisant une seule fibre optique pour la stimulation et pour la détection. Figure 3 is a schematic overview of an installation according to the invention and using a single optical fiber for stimulation and for detection.
En se reportant à la figure 1, on voit une installation conforme à l'invention qui comporte d'une part un capteur 100 et d'autre part un dispositif de contrôle 200, tous deux reliés par des fibres optiques 300 et 301. Referring to Figure 1, there is shown an installation according to the invention which comprises on the one hand a sensor 100 and on the other hand a control device 200, both connected by optical fibers 300 and 301.
Le capteur 100 comprend une poudre luminescente 101 fixée sur un support 101a et des jonctions 102 et 103 pour les fibres 300 et 301. The sensor 100 comprises a luminescent powder 101 fixed on a support 101a and junctions 102 and 103 for the fibers 300 and 301.
Le dispositif de contrôle 200 groupe un appareil 201 de commande, de mesure, un appareil 202 pour l'émission d'un rayonnement lumineux de stimulation et un ensemble 203 pour la réception et l'amplification d'une luminescence éventuelle de la poudre luminescente 101. The control device 200 groups an apparatus 201 for control and measurement, an apparatus 202 for the emission of stimulating light radiation and an assembly 203 for the reception and amplification of any luminescence of the luminescent powder 101 .
Le dispositif de contrôle 200 présente des jonctions 204 et 205 pour les fibres optiques 300 et 301, la première, 300, devant recevoir le rayonnement lumineux de stimulation pour le conduire au corps cristallin 101, tandis que la seconde, 301, doit recevoir la luminescence éventuelle du corps cristallin 101 pour la conduire à l'appareil de mesure 201, via l'ensemble 203. The control device 200 has junctions 204 and 205 for the optical fibers 300 and 301, the first, 300, which must receive the stimulating light radiation to conduct it to the crystalline body 101, while the second, 301, must receive the luminescence option of the crystalline body 101 to lead it to the measuring device 201, via the assembly 203.
Le dispositif de contrôle 200 comprend un bloc d'alimentation 206 devant être relié à une source de courant par un conducteur 207 et une fiche 208. The control device 200 comprises a power supply 206 to be connected to a current source by a conductor 207 and a plug 208.
L'émission du rayonnement de stimulation est avantageusement obtenue à partir d'une diode laser 209 alimentée par une ligne 210 provenant de l'appareil de commande 201. L'émission est pilotée par l'appareil de commande 201, grâce à un contrôleur d'intensité 211 qui reçoit le rayonnement d'illumination en retour et qui est relié à l'appareil 201 par une ligne 212. The emission of the stimulation radiation is advantageously obtained from a laser diode 209 supplied by a line 210 coming from the control device 201. The emission is controlled by the control device 201, thanks to a controller d intensity 211 which receives the illumination radiation in return and which is connected to the device 201 by a line 212.
L'ensemble 203 comprend essentiellement une optique de réception 215, une unité de filtrage 216 et un photomultiplicateur 217 dont la sortie est reliée à l'appareil de commande et de mesure 201 par une ligne 218. The assembly 203 essentially comprises a reception optic 215, a filtering unit 216 and a photomultiplier 217 the output of which is connected to the control and measurement device 201 by a line 218.
Le fonctionnement d'une telle installation est le suivant
Le capteur 100 est installé dans un site exposé à des radiations ionisantes symbolisées par deux flêches ondulées désignées par la lettre T. Ce site peut être d'accès difficile, dangereux ou être pratiquement inaccessible.The operation of such an installation is as follows
The sensor 100 is installed in a site exposed to ionizing radiation symbolized by two wavy arrows designated by the letter T. This site can be difficult to access, dangerous or be practically inaccessible.
L'élément sensible 101 constitue un témoin et sa nature est choisie en fonction de sa propension à absorber l'énergie des radiations T reçues et à en révéler l'existence par stimulation optique, ainsi qu'on l'a expliqué plus haut. The sensitive element 101 constitutes a witness and its nature is chosen as a function of its propensity to absorb the energy of the T radiation received and to reveal its existence by optical stimulation, as explained above.
Lorsque l'on veut mesurer l'irradiation du témoin, on génère un rayonnement lumineux dans la fibre optique 300 au moyen de la diode laser 209, ce rayonnement cheminant dans la fibre 300 selon les flêches F1, ce qui illumine l'élément sensible 101. When it is desired to measure the irradiation of the indicator, a light radiation is generated in the optical fiber 300 by means of the laser diode 209, this radiation traveling in the fiber 300 according to the arrows F1, which illuminates the sensitive element 101 .
Celui-ci émet alors, s'il a effectivement été irradié de manière sensible, une luminescence qui est captée par la fibre optique 301 et conduite par elle selon les flêches F2 jusqu'à l'entrée de l'optique 215, puis à l'unité de filtrage 216 destinée à éliminer le rayonnement de stimulation en retour, c'est-à-dire qui revient par la fibre 301, additionné à la luminescence étudiée et qui constituerait évidemment un facteur parasite dénaturant les résultats de mesure. Comme ce rayonnement est déterminé et connu, il est facile à éliminer par un calibrage approprié de l'unité de filtrage 216. The latter then emits, if it has indeed been significantly irradiated, a luminescence which is picked up by the optical fiber 301 and conducted by it according to the arrows F2 up to the entrance of the optics 215, then at l filter unit 216 intended to eliminate the stimulating radiation in return, that is to say which returns through the fiber 301, added to the luminescence studied and which would obviously constitute a parasitic factor denaturing the measurement results. As this radiation is determined and known, it is easy to eliminate by appropriate calibration of the filter unit 216.
A la sortie de l'unité de filtrage 216, le rayonnement capté et filtré aboutit au photomultiplicateur 217 qui génère un signal électrique correspondant, conduit à l'appareil 201 qui le mesure et affiche les valeurs obtenues, à destination du personnel de contrôle. At the output of the filtering unit 216, the radiation captured and filtered leads to the photomultiplier 217 which generates a corresponding electrical signal, leads to the apparatus 201 which measures it and displays the values obtained, intended for the control personnel.
Les mesures de doses d'irradiations cumulées se font pratiquement en temps réel et il est facile de les renouveler aussi souvent que les circonstances le nécessitent et, cela, sans aucune contrainte extérieure : pas de déplacement du témoin, pas de démontage, pas de remontage, pas de perte de temps et pas de risques pris par le personnel. The measurements of cumulative radiation doses are carried out practically in real time and it is easy to renew them as often as the circumstances require and this, without any external constraint: no displacement of the witness, no disassembly, no reassembly , no waste of time and no risks taken by staff.
Quand le corps luminescent a émis complètement sa luminescence sous l'effet du rayonnement de stimulation, il est remis dans son état initial et est donc régénéré, prêt pour un nouvel emploi. When the luminescent body has fully emitted its luminescence under the effect of stimulating radiation, it is returned to its initial state and is therefore regenerated, ready for a new use.
I1 devient alors possible de modifier considérablement les méthodes de contrôle. Le témoin restant en place et étant vérifié à distance, il est possible de contrôler en permanence et de manière efficace des sites actuellement négligés tels que des dépôts de déchets radioactifs, en surface, en sous-sol, dans des mines et des carrières désafectées, ou même sous l'eau. It then becomes possible to considerably modify the control methods. As the witness remains in place and is checked remotely, it is possible to permanently and effectively monitor currently neglected sites such as radioactive waste deposits, on the surface, underground, in disused mines and quarries, or even underwater.
Actuellement, on procède de temps à autre à des prélévements plus ou moins cohérents, laissés à l'appréciation d'un personnel d'exécution qui n'est pas toujours enclin à effectuer un travail qui, pour être efficace, est dangereux, pénible et long. Currently, more or less consistent samples are taken from time to time, left to the discretion of an executive staff who is not always inclined to carry out work which, to be effective, is dangerous, arduous and long.
Grâce à l'invention, on peut déterminer de manière rationnelle les emplacements les plus significatifs d'une zone donnée pour y placer des témoins installés durablement selon des coordonnées précises et connues, ces témoins pouvant être consultés à tout instant, sans aucun danger et même sans aucun dérangement du personnel. Thanks to the invention, it is possible to rationally determine the most significant locations of a given area in order to place therein permanently installed cookies according to precise and known coordinates, these cookies being able to be consulted at any time, without any danger and even without any staff disturbance.
I1 est d'ailleurs facile de coupler le dispositif de contrôle 200 et un appareil d'enregistrement et/ou de vérification automatique, éventuellement combiné à un système d'alarme, de sorte qu'il devient possible de rendre automatique le fonctionnement de l'installation et de libérer le personnel de surveillance pour l'affecter à d'autres tâches. It is also easy to couple the control device 200 and an automatic recording and / or verification device, possibly combined with an alarm system, so that it becomes possible to make the operation of the device automatic. installation and to release the surveillance personnel to assign them to other tasks.
Comme on le sait, les fibres optiques permettent le transport de rayonnement lumineux sur de longues distances avec des pertes relativement faibles puisqu'elles peuvent n'être que de deux pour cent pour une longueur d'un kilomètre. As is known, optical fibers allow the transport of light radiation over long distances with relatively low losses since they can be only two percent for a length of one kilometer.
L'invention s'applique donc à la surveillance de témoins éloignés. Nais il ne s'agit pas que de distance car il arrive fréquemment que les contraintes soient plus physiques que géographiques ou spatiales. The invention therefore applies to the surveillance of distant witnesses. But it is not only a question of distance because it often happens that the constraints are more physical than geographic or spatial.
Ainsi, par exemple, il est utile de vérifier les radiations présentes à proximité d'un réacteur ou d'un appareil de physique nucléaire, ou encore dans des enceintes protégées par d'épaisses parois de béton, et, d'une manière générale, dans les zones où un danger radiatif est latent, tous lieux auxquels le personnel doit accéder périodiquement en prenant de grandes précautions pour sa protection. Thus, for example, it is useful to check the radiation present near a reactor or a nuclear physics device, or even in enclosures protected by thick concrete walls, and, in general, in areas where a radiative danger is latent, all places to which personnel must periodically access taking great precautions for its protection.
Afin de minimiser les risques encourus par le personnel, on est obligé, actuellement, d'accepter d'espacer les missions de contrôle, au prix de la sécurité générale, ou alors de supporter des frais d'exploitation très importants.In order to minimize the risks run by the personnel, we are currently obliged to agree to space control missions, at the cost of general security, or else to bear very significant operating costs.
L'invention élimine totalement ces inconvénients puisqu'elle rend possible de placer un ou plusieurs témoins dans les endroits les plus sensibles, les plus dangereux, et de les relier par des fibres optiques à des dispositifs de contrôle situés dans des locaux non exposés, ne seraitce qu'en faisant traverser les boucliers de protection, sur quelques mètres, par les fibres optiques. The invention completely eliminates these drawbacks since it makes it possible to place one or more witnesses in the most sensitive, most dangerous places, and to connect them by optical fibers to control devices located in unexposed premises, if only by crossing the protective shields, for a few meters, by optical fibers.
Sur la figure 2, on a représenté une variante de réalisation de l'invention selon laquelle une pluralité de capteurs sont reliés à un seul dispositif de contrôle. Les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références. In Figure 2, there is shown an alternative embodiment of the invention according to which a plurality of sensors are connected to a single control device. The same elements are designated by the same references.
Un moyen simple et peu coûteux consiste à prévoir sur le dispositif de contrôle 200 d'une part et à l'extrémité des fibres optiques 300 et 301 d'autre part des connecteurs respectivements 220-221 et 222-223 afin de pou voir débrancher les fibres optiques 300 et 301 d'un capteur 100 donné et de les remplacer par celles d'un autre capteur. A simple and inexpensive means consists in providing on the control device 200 on the one hand and at the end of the optical fibers 300 and 301 on the other hand of the connectors 220-221 and 222-223 respectively in order to be able to disconnect the optical fibers 300 and 301 of a given sensor 100 and replace them with those of another sensor.
Cette opération de permutation ne prend que quelques instants et permet, par conséquent, de réaliser des installations très économiques comprenant de nombreux capteurs 100 et un très petit nombre de dispositifs de contrôle, voire un seul. This permutation operation takes only a few moments and therefore makes it possible to produce very economical installations comprising numerous sensors 100 and a very small number of control devices, even a single one.
Les différentes fibres optiques destinées à la stimulation des capteurs sont symbolisées par des flêches 302 et les différentes fibres optiques destinées à conduire la luminescence sont symbolisées par des flêches 303. The various optical fibers intended for the stimulation of the sensors are symbolized by arrows 302 and the various optical fibers intended to conduct luminescence are symbolized by arrows 303.
Naturellement, il est encore plus pratique de prévoir un montage plus élaboré, tel qu'un systeme optique à multiplexage permettant "d'interroger" les capteurs 100 sans modifier les branchements. Naturally, it is even more practical to provide a more elaborate assembly, such as a multiplexing optical system making it possible to "interrogate" the sensors 100 without modifying the connections.
Sur la figure 3, on a représenté un mode de réalisation selon lequel chaque capteur 100 ne comprend qu'une seule fibre optique 304 destinée aussi bien au transfert de l'illumination de stimulation selon les flêches F1 qu'à la luminescence selon les flêches F2. In FIG. 3, an embodiment is shown according to which each sensor 100 comprises only a single optical fiber 304 intended both for transferring the stimulation illumination according to the arrows F1 as for luminescence according to the arrows F2 .
Pour cela, le dispositif de contrôle 200 est équipé d'un coupleur directionnel 225 qui reçoit l'extrémité de la fibre optique 304 et deux lignes 226 et 227 provenant respectivement de l'appareil 202 et de l'ensemble 203. For this, the control device 200 is equipped with a directional coupler 225 which receives the end of the optical fiber 304 and two lines 226 and 227 coming respectively from the device 202 and from the assembly 203.
I1 est impératif de réaliser l'illumination de stimulation selon une longueur d'ondes plus grande que celle de la luminescence. It is imperative to perform stimulation illumination at a longer wavelength than that of luminescence.
Par exemple, l'illumination peut se faire selon une longueur d'onde de l'ordre de 1.000 nanomètres tandis que la luminescence est mesurée dans une plage de 600 à 900 nanomètres. For example, the illumination can be done according to a wavelength of the order of 1,000 nanometers while the luminescence is measured in a range from 600 to 900 nanometers.
Dans ce cas, on peut se passer du filtrage entre rayonnement de stimulation en retour et luminescence puisque les longueurs d'ondes différentes sont exclusives l'une de l'autre et que le photomultiplicateur 217 ne détecte pas une longueur d'onde supérieure à 900 nanomètres environ. In this case, we can do without filtering between stimulating radiation in return and luminescence since the different wavelengths are mutually exclusive and the photomultiplier 217 does not detect a wavelength greater than 900 nanometers approximately.
L'illumination est donc réalisée dans une zone du spectre de rayonnement située hors de celle correspondant à la sensibilité du photomultiplicateur 217. The illumination is therefore carried out in a region of the radiation spectrum situated outside that corresponding to the sensitivity of the photomultiplier 217.
On remarque ici que le capteur 100 comprend un élément sensible 105 placé dans un boîtier 106 muni d'une fenêtre 107 et l'on a voulu montrer par là que l'élément sensible peut être de différents types et pas seulement une poudre luminescente 101, comme on l'a décrit en regard de la figure 1. It is noted here that the sensor 100 comprises a sensitive element 105 placed in a housing 106 provided with a window 107 and we wanted to show by this that the sensitive element can be of different types and not only a luminescent powder 101, as described with reference to FIG. 1.
I1 peut s'agir de monocristaux, de feuilles, de couches minces, etc. et même d'un enroulement d'une fibre optique, le tout conditionné de manière appropriée : boîtiers, capsules et autres contenants ad hoc. They can be single crystals, sheets, thin layers, etc. and even a winding of an optical fiber, all suitably packaged: boxes, capsules and other ad hoc containers.
L'intérêt de choisir une fibre optique est que celle-ci occupe un faible volume tout en présentant unegrande longueur exposée aux radiations et offre, donc, une très grande sensibilité tout en ayant l'avantage d'être en soi un conducteur de lumière. Il est donc facile de raccorder l'enroulement de la fibre optique constituant l'élément sensible à une fibre "d'entrée" 300 et à une fibre "de sortie" 301. The advantage of choosing an optical fiber is that it occupies a small volume while having a great length exposed to radiation and therefore offers very high sensitivity while having the advantage of being a light conductor in itself. It is therefore easy to connect the winding of the optical fiber constituting the sensitive element to an "input" fiber 300 and to an "output" fiber 301.
La fibre peut être choisie en raison de sa sensibilité et, afin d'accroître cette sensibilité, on peut la doper selon des procédés connus de l'homme de métier. The fiber can be chosen because of its sensitivity and, in order to increase this sensitivity, it can be doped according to methods known to those skilled in the art.
On profite ainsi à la fois d'une grande surface sensible et d'une section de passage réduite et précise pour l'illumination et la luminescence. This takes advantage of both a large sensitive surface and a reduced and precise passage section for illumination and luminescence.
L'élément sensible est avantageusement, dans lsétat actuel de la technique, constitué de sulfures alcalino-terreux, convenablement dopés par des terres rares séléniure de strontium, sulfure de magnésium, sulfure de calcium par exemple. The sensitive element is advantageously, in the current state of the art, consisting of alkaline earth sulphides, suitably doped with rare earths strontium selenide, magnesium sulphide, calcium sulphide for example.
Quant à la détection de la luminescence, on peut faire appel à différents éléments sensibles connus de l'homme de métier et que l'on ne décrira donc pas en détail. As for the detection of luminescence, it is possible to call upon various sensitive elements known to those skilled in the art and which will therefore not be described in detail.
Selon une formule intéressante, l'élément sensible peut être une diode au silicium, refroidie par effet
Peltier, car elle est plus facile à mettre en oeuvre qu'un photomultiplicateur, ne serait-ce que par son encombrement bien moindre et sa robustesse supérieure. According to an interesting formula, the sensitive element can be a silicon diode, cooled by effect
Peltier, because it is easier to implement than a photomultiplier, if only by its much smaller footprint and its superior robustness.
Claims (19)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9109746A FR2680009A1 (en) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Radiation monitoring method and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9109746A FR2680009A1 (en) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Radiation monitoring method and device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2680009A1 true FR2680009A1 (en) | 1993-02-05 |
Family
ID=9415782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9109746A Pending FR2680009A1 (en) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Radiation monitoring method and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2680009A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4492121A (en) * | 1982-09-30 | 1985-01-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Gauge for measuring high transient pressures |
| US5030834A (en) * | 1987-12-01 | 1991-07-09 | Quantex Corporation | Fiber optic dosimeter system using electron trapping materials |
| US5091653A (en) * | 1987-12-01 | 1992-02-25 | Quantex Corporation | Fiber optic dosimeter using electron trapping materials employing technique for eliminating background fluorescence |
-
1991
- 1991-07-31 FR FR9109746A patent/FR2680009A1/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4492121A (en) * | 1982-09-30 | 1985-01-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Gauge for measuring high transient pressures |
| US5030834A (en) * | 1987-12-01 | 1991-07-09 | Quantex Corporation | Fiber optic dosimeter system using electron trapping materials |
| US5091653A (en) * | 1987-12-01 | 1992-02-25 | Quantex Corporation | Fiber optic dosimeter using electron trapping materials employing technique for eliminating background fluorescence |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| FIRST INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL FIBRE SENSORS 26 Avril 1983, LONDON pages 185 - 189; W. GAEBLER ET AL.: 'Application of optical fiber waveguides in Radiation Dosimetry' * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0425333B1 (en) | Device for localizing the radiation source in real time | |
| EP1004039B1 (en) | Method and system for radiographic imaging using gamma rays and x-ray beams | |
| US9601902B2 (en) | Optical signal amplification | |
| Baschenko | Remote optical detection of alpha particle sources | |
| US20100084562A1 (en) | Radiation detection device | |
| EP1273931B1 (en) | Radiation sensor with energy compensation and with a large angular opening, for dosimetry at a distance | |
| FR2552887A1 (en) | SYSTEM FOR DETECTING NEUTRONS AND / OR GAMMA RAYS | |
| FR2680009A1 (en) | Radiation monitoring method and device for its implementation | |
| EP0593333B1 (en) | Detector cell, detector, sensor for spectroscope | |
| EP0983521B1 (en) | Solid state image sensor subjected to an ionising radiation and equipped with a device for measuring | |
| Park et al. | UFFO/Lomonosov: The payload for the observation of early photons from gamma ray bursts | |
| EP0240384A1 (en) | Memory imaging system | |
| Stover et al. | Characterization of a fully depleted CCD on high-resistivity silicon | |
| RU2270462C1 (en) | Thermo-luminescent dosimetric complex | |
| WO1994015227A1 (en) | Environmental radiation detection via thermoluminescence | |
| FR2734372A1 (en) | DEVICE FOR REMOTELY LOCATING RADIOACTIVE SOURCES AND SPECTROMETRIC MEASUREMENT IN AN OBSERVATION AREA | |
| US8779363B2 (en) | Chemical species optical sensor operating in infrared | |
| FR2576423A1 (en) | OPTICAL DETECTOR AND OPTICAL DETECTION METHOD | |
| Deshmukh et al. | Optical sensors: overview, characteristics and applications | |
| EP3516353A1 (en) | Method for improving the detection capacities of a multispectral imaging system | |
| EP0346182B1 (en) | Physical parameter measuring device using a mobile sensor | |
| FR2883383A1 (en) | Optical and electronic device for locating and mapping e.g. transuranic element, has optical capillary fiber bundle comprising shape of cylinder or frustum of pyramid with square base or frustum of cone | |
| Jensen | EN Newsletter Issue# 4-Sep 2022 | |
| NO347368B1 (en) | Device for sensing photoluminescent materials in seawater | |
| BR102016019905A2 (en) | SENSING EQUIPMENT OF PHOTOLUMINESCENT MATERIALS FOR THE DETECTION OF PHOTOLUMINESCENT MATERIALS IN SEA WATER |