FR2703790A1 - Ionization chamber with high radiation detection efficiency. - Google Patents

Ionization chamber with high radiation detection efficiency. Download PDF

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Cloue Jean
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    • H01J47/02Ionisation chambers

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Abstract

L'invention concerne une chambre d'ionisation pour la détection de rayonnement gamma comportant: - une enceinte (1) réalisée en Aluminium et en Plomb et remplie d'Argon sous une pression de 5 à 10 bars, et - deux électrodes (3, 4) situées à l'intérieur de l'enceinte, ces électrodes étant électriquement isolées et séparées l'une de l'autre afin de créer un champ électrique (E) entre elles et de permettre le passage, dans ce champ électrique, de particules ionisantes produisant des ions pouvant être collectés par lesdites électrodes. Application aux réacteurs nucléaires et aux usines de retraitement de combustible nucléaire.The invention relates to an ionization chamber for detecting gamma radiation comprising: - an enclosure (1) made of aluminum and lead and filled with argon under a pressure of 5 to 10 bars, and - two electrodes (3, 4) located inside the enclosure, these electrodes being electrically isolated and separated from each other in order to create an electric field (E) between them and to allow the passage, in this electric field, of particles ionizing producing ions which can be collected by said electrodes. Application to nuclear reactors and nuclear fuel reprocessing plants.

Description

ii

CHAMBRE D'IONISATION A HAUTE EFFICACITE DE DETECTION DE  IONIZATION CHAMBER HAVING HIGH EFFICIENCY DETECTION

RAYONNEMENT YY RADIATION

DESCRIPTIONDESCRIPTION

Domaine technique La présente invention a pour objet une chambre d'ionisation à haute efficacité de détection de rayonnement y (gamma) Elle trouve des applications dans les domaines des réacteurs nucléaires et des  TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high efficiency ionization chamber for detecting y (gamma) radiation. It finds applications in the fields of nuclear reactors and

usines de retraitement de combustible nucléaire.  nuclear fuel reprocessing plants.

Etat de la technique Dans les installations comportant des réacteurs nucléaires ainsi que dans les usines de retraitement, il est généralement nécessaire de connaître la quantité de rayonnement y pouvant  State of the art In installations comprising nuclear reactors and in reprocessing plants, it is generally necessary to know the amount of radiation that can be

traverser un milieu particulier de ces installations.  through a particular environment of these facilities.

Pour cela, il est connu d'utiliser des postes de mesure  For this, it is known to use measuring stations

mettant en oeuvre la méthode de gammadensitométrie.  using the gamma densitometry method.

Cette méthode consiste à placer, d'un côté du milieu que l'on cherche à caractériser, une source de rayonnement y et, de l'autre côté de ce milieu, un détecteur apte à déterminer la quantité de rayons Y ayant traversé le milieu Cette méthode de gammadensitométrie permet d'évaluer des paramètres physiques tels que, par exemple, le taux de vide dans la branche chaude d'un réacteur à eau pressurisé ou encore la masse de noyaux lourds contenue dans les  This method consists in placing, on one side of the medium that we are trying to characterize, a source of radiation y and, on the other side of this medium, a detector able to determine the quantity of Y rays having passed through the medium. This gammadensitometry method makes it possible to evaluate physical parameters such as, for example, the degree of vacuum in the hot branch of a pressurized water reactor or the mass of heavy nuclei contained in the

godets de dissolution d'une usine de retraitement.  dissolving cups of a reprocessing plant.

Pour mettre en oeuvre une telle méthode, les sources de rayonnement y généralement employées sont des sources de Césium ou des sources de Cobalt De ce fait, le rayonnement y à détecter a une énergie d'environ 661 kev pour une source de Césium et  To carry out such a method, the radiation sources generally used therein are sources of cesium or sources of cobalt. As a result, the radiation to be detected has an energy of about 661 kev for a cesium source and

d'environ 1 170 à 1 300 kev pour une source de Cobalt.  from about 1,170 to 1300 kev for a cobalt source.

La plage d'énergie du rayonnement y à détecter est donc comprise entre 500 et 1 500 kev. Par ailleurs, un bruit de fond est très  The energy range of the radiation y to be detected is therefore between 500 and 1500 kev. Moreover, a background noise is very

souvent présent lors de ces mesures de rayonnement y.  often present during these radiation measurements y.

Ce bruit de fond est, dans le cas des usines de retraitement, la conséquence des rayons y diffusés de la solution de dissolution Dans le cas d'une installation à réacteur nucléaire, ce bruit de fond est dû aux différents produits d'activation du milieu considéré L'énergie d'un tel bruit de fond est de  This background noise is, in the case of reprocessing plants, the consequence of the scattered rays of the dissolution solution In the case of a nuclear reactor installation, this background noise is due to the different activation products of the medium. considered the energy of such a background noise is to

l'ordre de 80 à 100 kev.the order of 80 to 100 kev.

Pour mettre en oeuvre cette méthode de gammadensitométrie, il est connu d'utiliser, comme poste de mesure, des chambres d'ionisation telles que décrites dans l'ouvrage intitulé "Capteurs en instrumentation industrielle", pages 693 à 699, édité aux éditions DUNOD De telles chambres d'ionisation ont pour avantage de pouvoir être implantées dans des milieux hostiles o règnent de très hautes températures, un fort débit de dose, un taux important de contamination, la corrosion, etc. De nombreux types de chambres d'ionisation  To implement this method of gammadensitometry, it is known to use, as a measurement station, ionization chambers as described in the book entitled "Sensors in industrial instrumentation", pages 693 to 699, published by DUNOD Such ionization chambers have the advantage of being able to be implanted in hostile environments with very high temperatures, a high dose rate, a high level of contamination, corrosion, etc. Many types of ionization chambers

sont connus de l'homme de l'art.are known to those skilled in the art.

L'un de ces types est une chambre d'ionisation comportant des boîtiers cylindriques remplis d'air à la pression atmosphérique dans lesquels l'application d'une haute tension sur une électrode centrale permet l'obtention d'un champ électrique, grâce auquel des électrons créés par l'ionisation de  One of these types is an ionization chamber comprising cylindrical housings filled with air at atmospheric pressure in which the application of a high voltage on a central electrode makes it possible to obtain an electric field, by means of which electrons created by the ionization of

l'air sont collectés sur l'électrode.  air are collected on the electrode.

Une telle chambre d'ionisation (que l'on appelle aussi, plus généralement, détecteur y) ne possède qu'une faible efficacité de détection; son efficacité de détection étant de l'ordre de 10-9 A/Gy/h (Ampères par dose absorbée de rayonnement y par heure) lorsqu'une source de cobalt est utilisée comme source  Such an ionization chamber (also called, more generally, detector y) has only a low detection efficiency; its detection efficiency is of the order of 10-9 A / Gy / h (amperes per absorbed dose of radiation y per hour) when a source of cobalt is used as a source

de rayonnement y.of radiation y.

Un autre type de chambre d'ionisation consiste en une enceinte cylindrique réalisée en Inox  Another type of ionization chamber consists of a cylindrical chamber made of stainless steel

et remplie de Xénon porté à une pression de 7 bars.  and filled with Xenon brought to a pressure of 7 bar.

Cette chambre comporte deux électrodes cylindriques et coaxiales disposées dans l'enceinte Ces électrodes sont électriquement isolées et permettent de créer entre elles un champ électrique Le passage des particules ionisantes dans ce champ électrique produit  This chamber comprises two cylindrical and coaxial electrodes arranged in the chamber. These electrodes are electrically insulated and make it possible to create between them an electric field. The passage of the ionizing particles in this electric field produces

des ions qui sont collectés par les électrodes.  ions that are collected by the electrodes.

Une chambre d'ionisation de ce type est décrite dans le catalogue des détecteurs de PHILIPPS  An ionization chamber of this type is described in the PHILIPPS detector catalog.

PHOTONIQUE.PHOTONICS.

Une telle chambre a une efficacité de détection du rayonnement y d'environ 5 10-8 A/Gy/h pour une source de Cobalt En outre, la courbe Cl de réponse en énergie, représentée selon une échelle logarithmique sur la figure 1 annexée, présente un maximum d'efficacité aux environs de 100 kev, ce qui s'explique, essentiellement, par la forte section  Such a chamber has a y-radiation detection efficiency of about 10-8 A / Gy / hr for a cobalt source. Furthermore, the energy response curve C1, shown in a logarithmic scale in FIG. has a maximum efficiency around 100 kev, which is mainly explained by the strong section

efficace d'ionisation du Xénon dans le domaine photo-  effective ionization of Xenon in the field of

électrique de 50 à 400 kev d'interaction gamma/matière.  50 to 400 kev electric interaction of gamma / matter interaction.

En outre, si l'on définit un rapport d'efficacité Re comme étant le rapport du signal utile correspondant à une énergie des rayons y compris entre 500 et 1 500 kev sur le bruit de fond qui correspond à une énergie des rayons y de l'ordre de 80 à 100 kev, ce rapport d'efficacité RE est E signal utile 5 10-8  Furthermore, if an efficiency ratio Re is defined as being the ratio of the useful signal corresponding to a ray energy y between 500 and 1500 kev on the background noise corresponding to an energy of the y-rays of the 80 to 100 kev, this efficiency ratio RE is E useful signal 5 10-8

RE = 2 10-2RE = 2 10-2

E bruit de fond 2,5 10-6 o l'énergie du signal utile (E signal utile) est évaluée à environ 2,5 10-6 A/Gy/h par lecture sur la figure 1 et l'énergie du bruit de fond (E bruit de  E background 2.5 10-6 o the energy of the useful signal (E useful signal) is evaluated at about 2.5 10-6 A / Gy / h by reading in Figure 1 and the energy of the noise of background (E noise of

fond) est évaluée à environ 5 10-8 A/Gy/h.  background) is estimated at about 10-8 A / Gy / hr.

Exposé de l'invention La présente invention a justement pour but de remédier aux inconvénients cités précédemment et de permettre d'augmenter le rapport d'efficacité de façon considérable. De façon plus précise, l'invention a pour objet une chambre d 'ionisation pour la détection de rayonnement y et comportant: une enceinte remplie d'un gaz, et deux électrodes situées à l'intérieur de l'enceinte, ces électrodes étant électriquement isolées et séparées l'une de l'autre afin de créer un champ électrique entre elles et de permettre le passage, dans ce champ électrique, de particules ionisantes produisant des ions pouvant être collectées par  SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is precisely to remedy the drawbacks mentioned above and to make it possible to increase the efficiency ratio considerably. More precisely, the subject of the invention is an ionization chamber for detecting radiation y and comprising: a chamber filled with a gas, and two electrodes located inside the chamber, these electrodes being electrically isolated and separated from each other to create an electric field between them and to allow the passage, in this electric field, ionizing particles producing ions that can be collected by

lesdites électrodes.said electrodes.

Elle se caractérise par le fait que le gaz remplissant l'enceinte est de l'Argon porté à une  It is characterized by the fact that the gas filling the enclosure is Argon brought to a

pression comprise entre sensiblement 5 et 10 bars.  pressure between substantially 5 and 10 bar.

Avantageusement, l'enceinte comporte une paroi extérieure réalisée en Aluminium et recouverte, sur sa face intérieure, d'une couche de Plomb apte à  Advantageously, the enclosure comprises an outer wall made of aluminum and covered on its inner face with a layer of lead suitable for

absorber des photons d'énergie inférieure à 100 kev.  absorb photons with energy less than 100 kev.

Brève description des dessins.Brief description of the drawings.

* La figure 1, déjà décrite, représente la courbe de réponse en énergie d'une chambre d'ionisation de l'art antérieur; * la figure 2 représente, schématiquement, une vue en coupe d'une chambre d'ionisation selon l'invention; * la figure 3 représente la courbe de réponse en énergie d'une chambre d'ionisation comportant une enceinte en Inox, remplie d'Argon; * la figure 4 représente les courbes de réponse en énergie d'une chambre d'ionisation dont l'enceinte, remplie de Xénon, est recouverte, sur sa paroi intérieure, de Plomb; chaque courbe correspondant à une épaisseur de Plomb différente; * la figure 5 représente les courbes de réponse en énergie de la chambre d'ionisation de l'art antérieur et de la chambre d'ionisation de l'invention. Exposé détaillé de modes de réalisation Sur la figure 2, on a représenté une vue en  FIG. 1, already described, represents the energy response curve of an ionization chamber of the prior art; FIG. 2 represents, schematically, a sectional view of an ionization chamber according to the invention; FIG. 3 represents the energy response curve of an ionization chamber comprising a stainless steel enclosure filled with Argon; FIG. 4 represents the energy response curves of an ionization chamber whose enclosure, filled with Xenon, is covered on its inner wall with Lead; each curve corresponding to a different thickness of Lead; FIG. 5 represents the energy response curves of the ionization chamber of the prior art and of the ionization chamber of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG.

coupe de la chambre d'ionisation selon l'invention.  section of the ionization chamber according to the invention.

La structure globale de cette chambre est sensiblement identique à celle décrite dans l'art antérieur Cependant, les matériaux utilisés pour sa réalisation et le gaz remplissant ladite chambre  The overall structure of this chamber is substantially identical to that described in the prior art However, the materials used for its production and the gas filling said chamber

d'ionisation diffèrent de ceux habituellement employés.  Ionization differs from those usually used.

Cette chambre d'ionisation comporte donc, comme dans l'art antérieur, une enceinte 1 Cependant, cette enceinte 1 est réalisée en Aluminium La paroi intérieure 2 de cette enceinte 1 est recouverte d'une couche de Plomb dont l'épaisseur peut varier de sensiblement 0,5 mm à 1 mm Cette enceinte 1 est remplie d'Argon sous une pression pouvant être de  This ionization chamber thus comprises, as in the prior art, an enclosure 1 However, this enclosure 1 is made of aluminum The inner wall 2 of this enclosure 1 is covered with a layer of lead whose thickness can vary from substantially 0.5 mm to 1 mm This chamber 1 is filled with argon at a pressure which may be

environ 5 à 10 bars.about 5 to 10 bars.

Cette chambre d'ionisation comporte, en outre, deux électrodes l'électrode haute tension référencée 3 et l'électrode centrale référencée 4 Ces  This ionization chamber further comprises two electrodes, the high-voltage electrode referenced 3 and the central electrode referenced 4.

électrodes 3 et 4 sont cylindriques et coaxiales.  electrodes 3 and 4 are cylindrical and coaxial.

L'électrode centrale 4 est supportée par un support d'électrode 5 L'électrode haute tension 3 (ou électrode HT) est supportée par trois supports d'électrode disposés à 120 degrés l'un de l'autre par rapport au support 5 central La chambre d'ionisation étant représentée selon une vue en coupe, seuls deux de ces supports d'électrode haute tension 3 sont représentés sur la figure 2 Ces supports d'électrode HT 3 sont référencés 6 a et 6 b Comme leur nom l'indique, ces supports d'électrode 5, 6 a et 6 b, permettent de maintenir les électrodes respectives 4 et  The central electrode 4 is supported by an electrode support 5 The high voltage electrode 3 (or HT electrode) is supported by three electrode supports arranged at 120 degrees from each other with respect to the central support 5 As the ionization chamber is shown in sectional view, only two of these high-voltage electrode holders 3 are shown in FIG. 2. These HT 3 electrode supports are referenced 6a and 6b, as their name indicates. these electrode supports 5, 6 a and 6 b make it possible to hold the respective electrodes 4 and

3 dans une position fixe à l'intérieur de l'enceinte 1.  3 in a fixed position inside the enclosure 1.

Ces supports d'électrodes 5, 6 a et 6 b sont réalisés dans des matériaux conducteurs recouverts d'un matériau isolant De cette façon, le support 5 et l'un des supports 6 de l'électrode HT 3 peuvent être connectés à une source électrique via un moyen de connexion introduit dans l'embase filetée 15 de l'enceinte 1 Ce moyen de connexion ainsi que la source électrique ne sont pas représentés sur cette figure par mesure de simplification de la figure 2 Sur la figure 2, c'est le support 6 b qui est connecté à la source électrique Ce support 6 b de l'électrode haute tension 3 est donc connecté à la source électrique par l'intermédiaire du fil de connexion 7 et de la broche de connexion 8 ainsi que du moyen de connexion introduit dans l'embase filetée 15 En outre, le support 5 de l'électrode centrale 4 est connecté, par l'intermédiaire du fil de connexion 9, à une broche de connexion centrale 10 elle-même connectée à la source électrique par le fil de connexion 11 et par la broche  These electrode supports 5, 6a and 6b are made of conductive materials covered with an insulating material. In this way, the support 5 and one of the supports 6 of the electrode HT 3 can be connected to a source. electrical connection via a connection means introduced into the threaded base 15 of the enclosure 1 This connection means and the electrical source are not shown in this figure for the sake of simplification of Figure 2 In Figure 2, it is the support 6b which is connected to the electrical source This support 6b of the high voltage electrode 3 is therefore connected to the electrical source via the connection wire 7 and the connection pin 8 and the means of In addition, the support 5 of the central electrode 4 is connected, via the connection wire 9, to a central connection pin 10, itself connected to the electrical source by the connection wire 11 and by the spit

de connexion 12.connection 12.

Cette chambre d 'ionisation comporte en outre un queusot 13 permettant le remplissage de l'enceinte 1 en gaz, c'est-à-dire en Argon Ce queusot 13 est connecté à la broche centrale 10 par un fil de masse, ledit queusot 13 étant lui-même à la masse Cet ensemble de broches de connexion, de fils de connexion, de queusot et de supports d'électrodes sont inclus dans  This ionization chamber further comprises a tube 13 for filling the chamber 1 with gas, that is to say Argon This tube 13 is connected to the central pin 10 by a ground wire, said pipe 13 being itself grounded This set of connection pins, connection wires, test tubes and electrode holders are included in

l'embase, référencée 14, de la chambre d'ionisation.  the base, referenced 14, of the ionization chamber.

Cette embase 14 est montée sur l'enceinte 1 et comporte à sa surface le pas de vis constituant l'embase filetée 15 et permettant de fixer l'ensemble de la chambre d'ionisation sur le milieu dont on cherche à détecter le rayonnement y, c'est-à-dire, par exemple, sur la  This base 14 is mounted on the enclosure 1 and has on its surface the thread constituting the threaded base 15 and for fixing the assembly of the ionization chamber on the medium of which it is desired to detect the radiation y, that is, for example, on the

branche chaude d'un réacteur à eau pressurisée.  hot branch of a pressurized water reactor.

Les électrodes 4 et 3, ainsi connectées à une source électrique, peuvent être portées à une tension telle qu'une différence de potentiel continu s'établisse entre l'électrode centrale 4 et l'électrode haute tension 3 Un champ électrique E s'établit alors entre ces électrodes dans le volume de gaz qui se trouve entre lesdites électrodes, ce volume de gaz étant appelé le volume utile Le rayonnement incident y qui traverse ce détecteur ionise l'Argon situé dans l'enceinte 1, et libère, de ce fait, des charges électriques qui sont collectées par les électrodes 3 et 4 De façon plus précise, les ions libérés par les particules ionisantes traversant l'Argon se dirigent soit vers l'électrode haute tension 3 soit vers  The electrodes 4 and 3, thus connected to an electrical source, can be brought to a voltage such that a continuous potential difference is established between the central electrode 4 and the high voltage electrode 3 An electric field E is established then between these electrodes in the volume of gas which is between said electrodes, this volume of gas being called the useful volume The incident radiation passing through this detector ionizes the Argon located in the chamber 1, and thus releases , electric charges which are collected by the electrodes 3 and 4 More precisely, the ions released by the ionizing particles passing through the Argon go either towards the high voltage electrode 3 or towards the

l'électrode centrale 4 selon le signe de leur charge.  the central electrode 4 according to the sign of their charge.

Sur la figure 3, on a représenté la courbe C 2 de réponse en énergie d'une chambre d'ionisation réalisée dans un matériau identique à celle décrite dans l'art antérieur, c'est-à-dire une chambre d'ionisation comportant une enceinte en Inox; mais cette enceinte est remplie d'Argon La courbe C 2 QUI est représentée selon une échelle logarithmique, comme toutes les courbes des figures 1, 3, 4 et 5, a pour but de montrer l'avantage d'une enceinte remplis d'Argon par rapport à l'enceinte de l'art antérieur remplie de Xénon La courbe de réponse en énergie de la chambre d'ionisation de l'art antérieur est référencée Cl et correspond à la courbe Cl montrée sur la figure 1 La courbe C 2 est donc la courbe de réponse en énergie d'une chambre d'ionisation réalisée en Inox et remplie d'Argon Sur ces courbes Cl et C 2, les gaz utilisés sont respectivement sous une pression de 7 bars (pour la courbe Cl) et de 9 bars (pour la courbe C 2). Contrairement au Xénon, le gaz utilisé dans l'invention pour remplir l'enceinte 1, à savoir l'Argon, est un gaz qui ne présente pas une efficacité intrinsèque particulièrement forte; on entend par "efficacité intrinsèque" l'efficacité du point de vue création du nombre d'électrons Au contraire, l'Argon est un gaz qui optimise le rapport RE d'efficacité entre la gamme d'énergie de 500 à 1 500 kev représentant le signal utile, et l'énergie moyenne de  FIG. 3 shows the curve C 2 for the energy response of an ionization chamber made of a material identical to that described in the prior art, that is to say an ionization chamber comprising an enclosure made of stainless steel; but this enclosure is filled with argon The curve C 2 which is represented on a logarithmic scale, like all the curves of FIGS. 1, 3, 4 and 5, aims to show the advantage of an enclosure filled with Argon relative to the enclosure of the prior art filled with Xenon The energy response curve of the ionization chamber of the prior art is referenced C1 and corresponds to the curve C1 shown in FIG. 1. Curve C 2 is therefore the energy response curve of an ionization chamber made of stainless steel and filled with Argon On these curves C1 and C2, the gases used are respectively under a pressure of 7 bars (for the curve C1) and 9 bars (for curve C 2). Unlike Xenon, the gas used in the invention to fill the chamber 1, namely Argon, is a gas that does not have a particularly strong intrinsic efficiency; the term "intrinsic efficiency" refers to the efficiency of the creation of the number of electrons. On the contrary, Argon is a gas which optimizes the ratio RE of efficiency between the energy range of 500 to 1500 kev representing the useful signal, and the average energy of

à 100 kev représentant le signal parasite, c'est-à-  at 100 kev representing the parasitic signal, ie

dire le bruit de fond Afin d'optimiser ce rapport d'efficacité RE, l'Argon est porté à une pression allant de 5 à 10 bars Selon le mode de réalisation représenté sur cette figure 3, l'Argon est porté à une pression de 9 bars Comme cela est montré sur la figure 3, le fait d'utiliser de l'Argon dans une chambre d'ionisation permet d'obtenir une contribution du rayonnement à 80-100 kev largement inférieur à la contribution du rayonnement à 80-100 kev produit par la  In order to optimize this ratio of efficiency RE, Argon is brought to a pressure ranging from 5 to 10 bars. According to the embodiment represented in this FIG. 3, the Argon is brought to a pressure of 9 bars As shown in FIG. 3, the fact of using Argon in an ionization chamber makes it possible to obtain a contribution of the radiation at 80-100 kev which is much lower than the contribution of the radiation at 80-100. kev produced by the

chambre d'ionisation de l'art antérieur.  ionization chamber of the prior art.

On voit, en effet, sur cette figure 3, que  We see, indeed, in this figure 3, that

pour une gamme d'énergie d'environ 80 à 100 kev, c'est-  for an energy range of about 80 to 100 kev, that is

à-dire une énergie correspondant au bruit de fond, l'efficacité de détection de la chambre d'ionisation  ie an energy corresponding to the background noise, the detection efficiency of the ionization chamber

relative à la courbe C 2 est de l'ordre de 3 10-8 A/Gy/h.  relating to the curve C 2 is of the order of 3 10-8 A / Gy / h.

En outre, pour une gamme d'énergie variant de 500 à 1500 kev, l'efficacité de détection représentée sur la courbe C 2 équivaut à environ 1,5 10-8 A/Gy/h Le rapport d'efficacité RE équivaut alors à environ  Furthermore, for an energy range of 500 to 1500 kev, the detection efficiency shown on the C 2 curve is equivalent to about 1.5 10-8 A / Gy / hr. The efficiency ratio RE is then equivalent to about

1,5 10-81.5 10-8

RE= -0,5RE = -0.5

3.10-83.10-8

Sur la figure 4, on a représenté les courbes de réponse en énergie d'une chambre d'ionisation dont l'enceinte, remplie de Xénon, est recouverte sur sa paroi intérieure d'une couche de Plomb de,  FIG. 4 shows the energy response curves of an ionization chamber whose enclosure, filled with Xenon, is covered on its inner wall with a lead layer of

respectivement, 0,5 et 1 mm d'épaisseur.  0.5 and 1 mm thick, respectively.

Sur cette figure 4, la courbe Cl représente la courbe de réponse en énergie de la chambre d'ionisation de l'art antérieur, c'est-à-dire la chambre d'ionisation remplie de Xénon et dont l'enceinte est réalisée en Inox La courbe C 3 représente la courbe de réponse en énergie d'une chambre d'ionisation remplie de Xénon et dont l'enceinte est réalisée en Aluminium recouverte sur sa face intérieure d'une couche de 0,5 mm de Plomb La courbe C 4 représente une courbe de réponse en énergie d'une chambre d'ionisation dont l'enceinte est remplie de Xénon et réalisée en Aluminium recouverte, sur sa face, intérieure d'une couche de Plomb de 1 mm d'épaisseur. L'enceinte 1, ainsi réalisée en Aluminium recouvert de Plomb, permet de réduire de façon significative la contribution du rayonnement d'énergie moyenne de l'ordre de 80 à 100 kev par rapport à l'enceinte de la chambre d'ionisation de l'art antérieur, représentée par la courbe Cl En outre, cette réalisation de l'enceinte 1 ne modifie sensiblement pas la contribution du rayonnement y d'énergie comprise dans la gamme 500 à 1 500 kev, c'est-à-dire qu'elle ne modifie guère le nombre d'électrons créés, le Plomb ayant pour caractéristique d'absorber des photons dont l'énergie est inférieure à  In this FIG. 4, the curve C1 represents the energy response curve of the ionization chamber of the prior art, that is to say the ionization chamber filled with Xenon and whose chamber is made of Stainless steel The curve C 3 represents the energy response curve of an ionization chamber filled with Xenon and whose enclosure is made of aluminum covered on its inside with a layer of 0.5 mm of lead. The curve C 4 represents a power response curve of an ionization chamber whose enclosure is filled with Xenon and made of aluminum coated on its inner side with a Lead layer 1 mm thick. The chamber 1, thus made of lead-coated aluminum, makes it possible to significantly reduce the contribution of the average energy radiation of the order of 80 to 100 kev with respect to the chamber of the ionization chamber of the chamber. In addition, this embodiment of the chamber 1 substantially does not modify the contribution of the energy y radiation in the range 500 to 1500 kev, that is to say that it hardly modifies the number of electrons created, the lead having the characteristic of absorbing photons whose energy is less than

100 kev.100 kev.

On peut donc lire sur cette figure 4 que, pour la courbe C 3 représentant une chambre d'ionisation comportant une couche de Plomb d'épaisseur 0,5 mm, le signal utile est sensiblement équivalent à la valeur  It can therefore be read in this FIG. 4 that, for the curve C 3 representing an ionization chamber comprising a lead layer of thickness 0.5 mm, the useful signal is substantially equivalent to the value

du signal utile de la courbe Cl, c'est-à-dire 5,10-  of the useful signal of the curve C1, that is to say 5,10-

8 A/Gy/h, et que le signal du bruit de fond vaut sensiblement 3 10-7 A/Gy/h Selon cette courbe C 3, le rapport d'efficacité vaut  8 A / Gy / h, and that the signal of the background noise is substantially 3 10-7 A / Gy / h According to this curve C 3, the efficiency ratio is worth

5 10-85 10-8

RE = = 0,167RE = = 0.167

3.10-73.10-7

Pour la courbe C 4 qui représente la courbe de réponse en énergie d'une chambre d'ionisation comportant une couche de Plomb de 1 mm d'épaisseur, on peut lire sur la figure 4 que le signal utile équivaut sensiblement à la valeur du signal utile de la courbe Ci à savoir 5 10-8 A/Gy/h, et que le signal du bruit de il fond équivaut à environ 1,5 10-7 A/Gy/h Le rapport d'efficacité RE équivaut alors à  For the curve C 4 which represents the energy response curve of an ionization chamber comprising a Lead layer 1 mm thick, it can be seen in FIG. 4 that the useful signal substantially equals the value of the signal. the curve Ci, namely 10-8 A / Gy / h, and that the background noise signal is equivalent to about 1.5 10-7 A / Gy / hr. The efficiency ratio RE is then equivalent to

5.10-85.10-8

RE = 0,333RE = 0.333

1,5 10-71.5 10-7

Sur la figure 5, on a représenté les courbes de réponse en énergie de la chambre d'ionisation de l'art antérieur, et de chambres d'ionisation selon l'invention, dans lesquelles la couche de Plomb de l'enceinte 1 est, respectivement, de 0,5 mm et de 1 mm d'épaisseur La courbe Cl représente, comme sur les figures 1, 3 et 4, la courbe de réponse en énergie de la chambre d'ionisation de l'art antérieur La courbe C 5 représente la réponse en énergie d'une chambre d'ionisation selon l'invention dans laquelle l'enceinte 1 est recouverte, sur sa face intérieure, d'une couche de Plomb de 0,5 mm d'épaisseur Et la courbe C 6 représente la réponse en énergie d'une chambre d'ionisation selon l'invention dont l'enceinte est  FIG. 5 shows the energy response curves of the ionization chamber of the prior art, and ionization chambers according to the invention, in which the lead layer of the enclosure 1 is, The curve C1 represents, as in FIGS. 1, 3 and 4, the energy response curve of the ionization chamber of the prior art. Curve C 5 represents the energy response of an ionization chamber according to the invention in which the chamber 1 is covered on its inner face with a Lead layer 0.5 mm thick and the curve C 6 represents the energy response of an ionization chamber according to the invention whose enclosure is

recouverte d'une couche de Plomb d'épaisseur 1 mm.  covered with a layer of Lead 1 mm thick.

Sur cette figure 5, on peut lire les valeurs des signaux utiles et des signaux de bruit de fond des courbes C 5 et C 6 De façon plus précise, le signal utile est sensiblement le même pour la courbe C 5 et pour la courbe C 6; il a une valeur d'environ 1,5 10-8 A/Gy/h Le signal de bruit de fond de la courbe C 5 est sensiblement de 6 10-9 A/Gy/h et le signal de  In this FIG. 5, the values of the useful signals and of the background signals of the curves C 5 and C 6 can be read. More precisely, the useful signal is substantially the same for the curve C 5 and for the curve C 6. ; it has a value of about 1.5 10-8 A / Gy / h The background signal of the curve C 5 is substantially 6 10-9 A / Gy / h and the signal of

bruit de fond de la courbe C 6 est d'environ 2 10-  background noise of curve C 6 is about 2 10-

9 A/Gy/h Ainsi, le rapport d'efficacité RE de la courbe C 5 équivaut à l,5 10-8  9 A / Gy / h Thus, the efficiency ratio RE of the curve C 5 is equivalent to 1.5 × 10-8

RE -2,5RE -2.5

6.10-96.10-9

Et le rapport d'efficacité RE de la courbe C 6 équivaut à:  And the efficiency ratio RE of the curve C 6 is equivalent to:

1,5 10-81.5 10-8

RE= -7,5RE = -7.5

2 10-92 10-9

La lecture de ces figures 1, 3, 4, et surtout de la figure 5, permet de comprendre que l'efficacité absolue de la chambre d'ionisation selon l'invention est sensiblement diminuée par rapport à l'efficacité absolue de la chambre d'ionisation de l'art antérieur, mais que le rapport d'efficacité du signal utile sur le  Reading these FIGS. 1, 3, 4, and especially FIG. 5, makes it possible to understand that the absolute efficiency of the ionization chamber according to the invention is substantially reduced with respect to the absolute efficiency of the chamber. ionization of the prior art, but that the efficiency ratio of the useful signal on the

signal du bruit de fond est considérablement augmenté.  background noise signal is greatly increased.

De façon plus précise, ce rapport d'efficacité qui était de l'ordre de 2 10-2 pour la chambre d'ionisation de l'art antérieur est, pour la chambre d'ionisation selon l'invention, de l'ordre de 7,5, ce qui permet un gain d'un facteur d'environ 375, dans le cas de la réalisation particulière o l'Argon est porté à une pression de 9 bars et ou l'épaisseur de Plomb de  More specifically, this efficiency ratio which was of the order of 2 10 -2 for the ionization chamber of the prior art is, for the ionization chamber according to the invention, of the order of 7.5, which allows a gain of a factor of about 375, in the case of the particular embodiment where the Argon is brought to a pressure of 9 bar and or the thickness of lead of

l'enceinte est de 1 mm.the speaker is 1 mm.

Une telle chambre d'ionisation, avec un tel gain en rapport signal utile/signal de bruit de fond, permet, à précision de mesure équivalente, d'utiliser des sources de rayonnement y d'intensité moins élevée que celle habituellement utilisée; ce qui entraîne, par conséquent, à un coût moindre des postes de mesure  Such an ionization chamber, with such a gain in useful signal / background signal ratio, allows, for equivalent measurement accuracy, to use radiation sources y of less intensity than that usually used; which consequently leads to a lower cost of the measuring stations

par gammadensitométrie.by gammadensitometry.

Claims (3)

REVENDICATIONS 1 Chambre d'ionisation pour la détection de rayonnement y et comportant: une enceinte ( 1) remplie d'un gaz, et deux électrodes ( 3, 4) situées à l'intérieur de l'enceinte, ces électrodes étant électriquement isolées et séparées l'une de l'autre afin de créer un champ électrique (E) entre elles et de permettre le passage, dans ce champ électrique, de particules ionisantes produisant des ions pouvant être collectés par lesdites électrodes, caractérisée en ce que le gaz remplissant l'enceinte est de l'Argon porté à une pression comprise entre  1 ionization chamber for detecting radiation y and comprising: a chamber (1) filled with a gas, and two electrodes (3, 4) located inside the chamber, these electrodes being electrically isolated and separated each other in order to create an electric field (E) between them and to allow the passage, in this electric field, of ionizing particles producing ions that can be collected by said electrodes, characterized in that the gas filling the enclosure is Argon brought to a pressure between sensiblement 5 et 10 bars.substantially 5 and 10 bar. 2 Chambre d'ionisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enceinte  2 ionization chamber according to claim 1, characterized in that the enclosure comporte une paroi réalisée en Aluminium.  has a wall made of aluminum. 3 Chambre d'ionisation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la paroi est recouverte, sur une face intérieure ( 2), d'une couche  3 ionization chamber according to claim 2, characterized in that the wall is covered, on an inner face (2), with a layer de Plomb.lead.
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