FR2749076A1 - Determining optical density of dosimeter films - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE DE DETERMINATION DE LA
DENSITE OPTIQUE ET DENSITOMETRE
La présente invention a pour objet un procédé de détermination de la densité optique d'un objet, en émettant un rayonnement, en mesurant le rayonnement transmis à travers l'objet à mesurer, et en calculant la densité optique à partir des intensités des rayonnements émis et transmis. Elle concerne aussi un densitomètre, comprenant des moyens de réception d'un objet à analyser, des moyens d'émission d'un rayonnement, des moyens de mesure de l'intensité du rayonnement transmis à travers l'objet, et des moyens de calcul de la densité optique à partir des intensités des rayonnements émis et transmis.METHOD FOR DETERMINING THE
OPTICAL DENSITY AND DENSITOMETER
The subject of the present invention is a method of determining the optical density of an object, by emitting radiation, by measuring the radiation transmitted through the object to be measured, and by calculating the optical density from the intensities of the emitted radiations. and passed on. It also relates to a densitometer, comprising means for receiving an object to be analyzed, means for emitting radiation, means for measuring the intensity of the radiation transmitted through the object, and means for calculating optical density from the intensities of the emitted and transmitted radiation.
Dans l'industrie où la recherche se pose couramment le problème de la contamination par la radioactivité des personnels. Ceci est le cas par exemple dans les centrales nucléaires, dans les usines de traitement des déchets nucléaires, dans les laboratoires de recherche en physique des particules, ou encore pour les installations médicales de radiographie aux rayons x, de tomographie assistée par ordinateur ou de RMN (Résonance Magnétique
Nucléaire). La solution à ce problème consiste à munir les personnels en cause de dosimètres à film sensibles et à mesurer après développement la densité optique des films pour déterminer l'irradiation reçue.In the industry where research is commonly posed the problem of contamination by radioactivity of personnel. This is the case, for example, in nuclear power plants, in nuclear waste treatment plants, in particle physics research laboratories, or even for medical installations of x-ray radiography, computer-assisted tomography or NMR. (Magnetic resonance
Nuclear). The solution to this problem consists in providing the personnel in question with sensitive film dosimeters and in measuring after development the optical density of the films to determine the irradiation received.
Habituellement, les films sont composés de divers échantillons métalliques disposés au voisinage d'une dosimètre film ou pellicule sensible.Usually, the films are made up of various metallic samples placed in the vicinity of a sensitive film or film dosimeter.
La mesure des densités optiques des films des dosimètres pose de nombreux problèmes. I1 existe des appareils adaptés à la mesure des densités optiques dans des domaines techniques distincts, et par exemple pour l'analyse des films utilisés dans les appareils médicaux de radiographie ou de tomographie. Ces appareils donnent satisfaction dans leur domaine, lorsqu'il s'agit de mesurer des densités optiques dans une plage de valeurs limitée, sur une assez grande surface, et avec une discrimination spatiale élevée. Toutefois, ces appareils ne sont pas adaptés à la mesure des densités des films de dosimètres, sur des plages de valeurs importantes (typiquement de 0 à 6 ou 8), sur des surfaces plus faibles et avec une discrimination spatiale relativement faible. Measuring the optical densities of the films of the dosimeters poses many problems. There are devices suitable for measuring optical densities in separate technical fields, and for example for the analysis of films used in medical X-ray or tomography devices. These devices are satisfactory in their field, when it comes to measuring optical densities within a limited range of values, over a fairly large area, and with high spatial discrimination. However, these devices are not suitable for measuring the densities of dosimeter films, over large ranges of values (typically 0 to 6 or 8), on smaller surfaces and with relatively low spatial discrimination.
I1 existe donc un besoin d'un appareil et d'un procédé permettant de déterminer efficacement et simplement les densités des films dosimètre, pour en déduire les doses d'exposition radioactive. There is therefore a need for an apparatus and a method enabling the densities of the dosimeter films to be determined efficiently and simply, in order to deduce the doses of radioactive exposure therefrom.
L'invention propose un tel appareil et un tel procédé. Plus précisément, l'invention proposeun procédé de détermination de la densité optique d'un objet, en émettant un rayonnement, en mesurant le rayonnement transmis à travers l'objet à mesurer, et en calculant la densité optique à partir des intensités des rayonnements émis et transmis, comprenant:
- l'émission d'un rayonnement, à des intensités différentes,
- la mesure, pour chacune des intensités du rayonnement émis, l'intensité du rayonnement transmis,
les résultats de la mesure n'étant utilisés pour le calcul de la densité optique que lorsque le rapport entre l'intensité du rayonnement émis et l'intensité du rayonnement transmis se trouve dans une plage prédéterminée.The invention provides such an apparatus and such a method. More specifically, the invention proposes a method for determining the optical density of an object, by emitting radiation, by measuring the radiation transmitted through the object to be measured, and by calculating the optical density from the intensities of the emitted radiations. and transmitted, comprising:
- the emission of radiation, at different intensities,
- the measurement, for each of the intensities of the radiation emitted, the intensity of the radiation transmitted,
the results of the measurement being used for the calculation of the optical density only when the ratio between the intensity of the emitted radiation and the intensity of the transmitted radiation is within a predetermined range.
Dans un mode de mise en oeuvre, la plage prédéterminée dépend de l'intensité du rayonnement émis. In one embodiment, the predetermined range depends on the intensity of the radiation emitted.
On peut aussi prévoir une étape de réglage du gain de mesure en fonction de l'intensité du rayonnement transmis. It is also possible to provide a step for adjusting the measurement gain as a function of the intensity of the transmitted radiation.
L'objet peut être un film de dosimètre. The object may be a dosimeter film.
L'invention concerne aussi un densitomètre, comprenant des moyens de réception d'un objet à analyser, des moyens d'émission d'un rayonnement, des moyens de mesure de l'intensité du rayonnement transmis à travers l'objet, et des moyens de calcul de la densité optique à partir des intensités des rayonnements émis et transmis, les moyens d'émission émettant un rayonnement, à des intensités différentes, et les moyens de calcul n'utilisant les résultats de la mesure pour le calcul de la densité optique que lorsque le rapport entre l'intensité du rayonnement émis et l'intensité du rayonnement transmis se trouve dans une plage prédéterminée. The invention also relates to a densitometer, comprising means for receiving an object to be analyzed, means for emitting radiation, means for measuring the intensity of the radiation transmitted through the object, and means for calculating the optical density from the intensities of the radiations emitted and transmitted, the emission means emitting radiation, at different intensities, and the calculation means only using the results of the measurement for the calculation of the optical density only when the ratio between the intensity of the emitted radiation and the intensity of the transmitted radiation is within a predetermined range.
La plage prédéterminée dépend avantageusement de l'intensité du rayonnement émis. The predetermined range advantageously depends on the intensity of the radiation emitted.
Dans un mode de réalisation, les moyens de mesure de l'intensité présentent un gain variable, etle densitomètre comprend des moyens de réglage de ce gain en fonction de l'intensité du rayonnement transmis. In one embodiment, the intensity measurement means have a variable gain, and the densitometer includes means for adjusting this gain as a function of the intensity of the transmitted radiation.
Les moyens d'émission peuvent comprendre une pluralité de sources de rayonnement voisines, et les moyens de mesure une pluralité de récepteurs voisins et faisant face auxdites sources de rayonnement, les signaux fournis par les récepteurs étant successivement échantillonnés au cours de l'émission du rayonnement. The emission means may comprise a plurality of neighboring radiation sources, and the measurement means a plurality of neighboring receivers and facing said radiation sources, the signals supplied by the receivers being successively sampled during the emission of the radiation. .
Dans un mode de réalisation, les moyens d'émission comprennent une tête d'émission amovible avec une pluralité de sources de rayonnement, et les moyens de mesure comprennent une tête de réception amovible avec une pluralité de récepteurs. In one embodiment, the transmission means comprise a removable transmission head with a plurality of radiation sources, and the measurement means comprise a removable reception head with a plurality of receivers.
L'invention a enfin pour objet l'application d'un tel procédé ou densitomètre à la mesure de l'exposition à la radioactivité de films de dosimètres. The invention finally relates to the application of such a method or densitometer for measuring the exposure to radioactivity of dosimeter films.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation donnés à titre d'exemple uniquement, et en référence aux figures annexées, qui montrent: - figure 1, une vue schématique d'un exemple de film pour
dosimètre; - figure 2, des exemples d'intensités émises pour des
mesures selon l'invention; - figure 3, des exemples de gain en réception pour des
mesures selon l'invention; - figure 4 un schéma d'un dispositif de mesure selon
l'invention, adapté pour lire des films tels que
celui de la figure 1; - figure 5 l'allure possible de signaux utilisés pour 1 'émission; - figure 6 un ordinogramme d'une séquence de mesure; - figure 7 une vue schématique d'un circuit de pilotage
pour l'émission; - figure 8 un schéma de principe d'une tête de réception
et d'un circuit de pilotage pour la réception - figure 9 une vue schématique d'un densitomètre selon
l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description of embodiments given by way of example only, and with reference to the appended figures, which show: - Figure 1, a schematic view of a sample film for
dosimeter; - Figure 2, examples of intensities emitted for
measures according to the invention; - Figure 3, examples of gain in reception for
measures according to the invention; - Figure 4 a diagram of a measuring device according
the invention, suitable for playing films such as
that of Figure 1; - Figure 5 the possible shape of signals used for 1 emission; - Figure 6 a flowchart of a measurement sequence; - Figure 7 a schematic view of a control circuit
for the broadcast; - Figure 8 a block diagram of a receiving head
and a control circuit for reception - FIG. 9 a schematic view of a densitometer according to
the invention.
La figure 1 montre une vue schématique d'un film pour dosimètre. Un tel film est destiné à être disposé dans un boîtier dosimètre porté par des personnels exposés à une contamination radioactive. Le boîtier comprend, au contact ou au voisinage de l'emplacement destiné à recevoir le film, différents échantillons de métaux, tels que par exemple Pb, Cd, Ni, Si les produits des réactions des rayons radioactifs avec les différents échantillons de métaux impressionnent le film. Pour calculer la dose de radioactivité reçue par le porteur du dosimètre, on développe le film et on mesure les densités dans les zones correspondantes aux différents échantillons. On en déduit l'intensité du rayonnement radioactif reçue. Le film de la figure 1 est un film pour dosimètre classique, présentant une taille totale de 35 par 25 mm, et comprenant après développement 7 bandes voisines 1 à 7 d'une taille unitaire de 5 par 20 mm; ces bandes correspondent à chacun des échantillons du film. Figure 1 shows a schematic view of a film for dosimeter. Such a film is intended to be placed in a dosimeter box carried by personnel exposed to radioactive contamination. The box comprises, in contact with or in the vicinity of the location intended to receive the film, different samples of metals, such as for example Pb, Cd, Ni, If the products of the reactions of radioactive rays with the different samples of metals impress the movie. To calculate the dose of radioactivity received by the wearer of the dosimeter, the film is developed and the densities are measured in the zones corresponding to the different samples. The intensity of the radioactive radiation received is deduced therefrom. The film of FIG. 1 is a film for conventional dosimeter, having a total size of 35 by 25 mm, and comprising, after development, 7 adjacent bands 1 to 7 with a unit size of 5 by 20 mm; these bands correspond to each of the film samples.
L'opacité des bandes 1 à 7 après développement est fonction des échantillons du dosimètre. Toutefois, comme ceux-ci sont conçus pour une mesure sur une large plage et comportent des échantillons variés, l'opacité varie sur des plages importantes.The opacity of bands 1 to 7 after development is a function of the dosimeter samples. However, since these are designed for measurement over a wide range and include various samples, the opacity varies over large ranges.
On appelle densité optique le logarithme en base 10 du rapport entre l'intensité 10 d'une lumière incidente en un point du film et l'intensité de la lumière transmise. Pour des films de dosimètres, le rapport Io/I varie typiquement entre 1 et 106 ce qui correspond à une variation de densité de 0 - pour un film transparent - à 6 - pour un film quasi opaque. Aucun système classique ne présente une dynamique suffisante pour couvrir une telle plage de valeurs de densité optique. Le remplacement dans un système classique des composants par des composants plus performantes est soit impossible du fait que ces composants n'existent pas, soit trop onéreux. The base 10 logarithm of the ratio between the intensity 10 of an incident light at a point in the film and the intensity of the transmitted light is called optical density. For dosimeter films, the Io / I ratio typically varies between 1 and 106, which corresponds to a variation in density from 0 - for a transparent film - to 6 - for an almost opaque film. No conventional system has sufficient dynamics to cover such a range of optical density values. The replacement in a conventional system of components by more efficient components is either impossible because these components do not exist, or too expensive.
Pour pallier ces problèmes et permettre une mesure simple, fiable et précise sur toute la plage de valeur, l'invention propose d'utiliser pour la mesure de la densité optique, c'est-à-dire, pour la mesure des puissances lumineuses émises et transmises, des sources lumineuses de puissance variable et des systèmes de réception de gain variable. To overcome these problems and allow a simple, reliable and precise measurement over the entire value range, the invention proposes to use for the measurement of the optical density, that is to say, for the measurement of the emitted light powers. and transmitted, variable power light sources and variable gain reception systems.
La figure 2 montre un exemple du principe de mesure selon l'invention, dans le cas d'une densité variant de O à 6, comme dans l'exemple de la figure 1. On a représenté en abscisse sur la figure 2 le rapport Io/I entre l'intensité lumineuse émise et l'intensité lumineuse transmise. On a porté en ordonnées l'intensité lumineuse émise normalisée par rapport à l'intensité minimale utilisée IOmin. Dans l'exemple de la figure 2, on procède à la mesure de l'intensité transmise pour quatre valeurs différentes de l'intensité lumineuse émise; pour la valeur minimale de l'intensité émise, qui correspond à une valeur d'ordonnée de 1 sur la figure 2, on mesure l'intensité lumineuse transmise sur une plage du rapport
Io/I de 1 à 103. Autrement dit, on ne retient que les mesures de l'intensité transmise par des parties du film de densité comprises entre 0 et 3. Lorsque l'intensité transmise est inférieure à 1/1000 de l'intensité émise, on ne prend pas en compte le résultat de la mesure.FIG. 2 shows an example of the measuring principle according to the invention, in the case of a density varying from 0 to 6, as in the example of FIG. 1. The ratio Io is shown on the abscissa in FIG. 2 / I between the light intensity emitted and the light intensity transmitted. The normalized emitted light intensity was plotted on the ordinate with respect to the minimum intensity used IOmin. In the example in FIG. 2, the intensity transmitted is measured for four different values of the light intensity emitted; for the minimum value of the emitted intensity, which corresponds to an ordinate value of 1 in FIG. 2, the light intensity transmitted is measured over a range of the ratio
Io / I from 1 to 103. In other words, we only retain the measurements of the intensity transmitted by parts of the film with a density between 0 and 3. When the intensity transmitted is less than 1/1000 of the intensity issued, the result of the measurement is not taken into account.
On procède ensuite à la mesure de l'intensité transmise pour une valeur d'intensité émise dix fois plus élevée, c'est-à-dire pour une valeur d'ordonnée de 2 sur la figure 2. Pour cette valeur d'intensité lumineuse, on considère uniquement l'intensité transmise sur une plage du rapport Io/I de 10 à 104. Autrement dit, on ne retient que les mesures de l'intensité lumineuse transmise par des parties du film de densité entre 1 et 4. Next, the intensity transmitted is measured for a value of intensity emitted ten times higher, that is to say for a value of ordinate of 2 in FIG. 2. For this value of light intensity , we only consider the intensity transmitted over a range of the Io / I ratio from 10 to 104. In other words, we only retain the measurements of the light intensity transmitted by parts of the film with a density between 1 and 4.
On procède ensuite à la mesure de l'intensité transmise pour une valeur d'intensité émise cent fois supérieure à la valeur minimale I0min pour une plage du rapport Io/I entre 102 et 105, c'est-à-dire pour des parties du film de densité entre 2 et 5. Enfin, on procède à la mesure de l'intensité transmise pour une valeur d'intensité émise mille fois supérieure à la valeur minimale TOmin, pour une plage du rapport Io/I entre 103 et 106, c'est-à-dire pour des parties du film de densité entre 3 et 6. Next, the transmitted intensity is measured for an emitted intensity value one hundred times greater than the minimum value I0min for a range of the Io / I ratio between 102 and 105, that is to say for parts of the density film between 2 and 5. Finally, the intensity transmitted is measured for an intensity value emitted a thousand times greater than the minimum value TOmin, for a range of the Io / I ratio between 103 and 106, c that is to say for parts of the film with a density between 3 and 6.
Ce procédé permet une mesure sur toutes les plages de densité optique, sans qu'il ne soit nécessaire de recourir à des composants de très haute précision et onéreux. En effet, la variation de la puissance émise permet de travailler en réception toujours sur la même plage de valeur d'intensité, dans l'exemple de la figure 2. L'intensité transmise, pour toutes les valeurs de l'intensité émise, varie entre I0min et IOmin/1000. This process allows measurement over all optical density ranges, without the need for very high precision and expensive components. Indeed, the variation of the transmitted power makes it possible to work in reception always on the same range of intensity value, in the example of figure 2. The transmitted intensity, for all the values of the transmitted intensity, varies between I0min and IOmin / 1000.
La précision sur la densité optique varie en fonction des valeurs de l'intensité émise. Dans l'exemple de la figure 2, la précision sur la densité optique d est de bd = (l/Io) .I0 lorsque l'intensité émise est IOmin. Elle est 10 fois inférieure lorsque l'intensité émise est IOmin, 100 fois inférieure lorsque l'intensité émise est 100. Igmin et mille fois inférieure lorsque l'intensité émise est de 1000.IOmin. The precision on the optical density varies according to the values of the emitted intensity. In the example in FIG. 2, the precision on the optical density d is bd = (l / Io) .I0 when the intensity emitted is IOmin. It is 10 times lower when the intensity emitted is IOmin, 100 times lower when the intensity emitted is 100. Igmin and a thousand times lower when the intensity emitted is 1000.IOmin.
Dans un mode de réalisation de l'invention, on procède à un réglage de gain des systèmes de réception, de préférence par commutation, comme représenté sur la figure 3. La figure 3 montre des exemples de gain en réception, pour des mesures selon l'invention. On a porté en abscisse l'intensité lumineuse transmise; dans l'exemple de la figure 2. Elle varie entre I0min et lO-3.IOmin, pour chaque valeur de l'intensité Io émise. In one embodiment of the invention, a gain adjustment of the reception systems is carried out, preferably by switching, as shown in FIG. 3. FIG. 3 shows examples of gain in reception, for measurements according to the 'invention. The transmitted light intensity was plotted on the abscissa; in the example of FIG. 2. It varies between I0min and lO-3.IOmin, for each value of the intensity Io emitted.
On a porté en ordonnée le gain du système de réception utilisé, dans le cas simple d'un système de réception présentant un gain commutable entre trois valeurs 50, 502, 503 Un tel type de circuit à gain commutable présente l'avantage de présenter des valeurs de gain beaucoup plus précises qu'un système à gain variable.The gain of the reception system used has been plotted on the ordinate, in the simple case of a reception system having a switchable gain between three values 50, 502, 503 Such a type of switchable gain circuit has the advantage of presenting much more precise gain values than a variable gain system.
Pour l'analyse d'un signal reçu dont l'intensité varie entre I0min et lO-3.Igmin, on utilise avantageusement la commutation entre les différents gains pour diminuer le dynamique de lecture. For the analysis of a received signal, the intensity of which varies between 10 min and 10 −3 Igmin, the switching between the different gains is advantageously used to reduce the reading dynamic.
Dans l'exemple donné plus haut, on utilise avantageusement:
un gain de 50 pour les intensités transmises entre I0min et 10-1.IOmin
un gain de 502 pour les intensités transmises entre 10-1.IOmin et 10-2.IOmin
un gain de 503 pour les intensités transmises entre 10-2.IOmin et 10-3 Igmin
On arrive ainsi à réduire la dynamique du signal à 1 à 250. A titre de comparaison, sans ce gain variable, on devrait traiter un signal reçu avec une dynamique de 1 à 103.In the example given above, it is advantageous to use:
a gain of 50 for the intensities transmitted between I0min and 10-1.IOmin
a gain of 502 for the intensities transmitted between 10-1.IOmin and 10-2.IOmin
a gain of 503 for the intensities transmitted between 10-2.IOmin and 10-3 Igmin
We thus manage to reduce the dynamic range of the signal to 1 to 250. For comparison, without this variable gain, we should process a received signal with a dynamic range from 1 to 103.
Avantageusement, la commutation ou le réglage du gain s'effectue automatiquement en mesurant l'intensité lumineuse reçue pour un gain donné et en adaptant le gain en fonction du résultat de la mesure. Advantageously, the switching or the adjustment of the gain is carried out automatically by measuring the light intensity received for a given gain and by adapting the gain as a function of the measurement result.
A titre d'exemple, avec la valeur numérique I0min=l, on peut commencer par mesurer l'intensité pour un gain de 50. Si l'intensité reçue est entre 1 et 10-11 on reste en gain 50. Si l'intensité reçue est entre 10-1 et 10-21 on passe à un gain 502. Si l'intensité reçue est inférieure à 10-2 et 10-3, on passe à un gain 503. on parvient ainsi à un réglage automatique du gain. For example, with the numerical value I0min = l, we can start by measuring the intensity for a gain of 50. If the received intensity is between 1 and 10-11 we stay in gain 50. If the intensity received is between 10-1 and 10-21 we go to a gain 502. If the intensity received is less than 10-2 and 10-3, we go to a gain 503. we thus arrive at an automatic gain adjustment.
La figure 4 montre l'allure d'un dispositif de mesure selon l'invention, adapté pour lire des films tels que celui de la figure 1. Le dispositif comprend des moyens de réception du film il à lire, qui sont susceptibles d'amener le film en une position de lecture et qui sont symbolisés sur la figure 4 par la flèche 10. Les moyens peuvent par exemple comprendre un tiroir que l'utilisateur tire pour y disposer un film et repousse pour la lecture. Ils peuvent comprendre une simple fente dans laquelle l'utilisateur enfonce le film à lire, ou encore une fente couplée à des moyens de préhension du film, du type utilisé dans les lecteurs de carte bancaire. Les moyens de réception du film sont aptes à présenter le film entre une tête d'émission 12 et une tête de réception 13. la tête d'émission 12 comprend de préférence une pluralité de diodes d'émission, par exemple autant de diodes 121 à 127 que de bandes ou pistes sur le film à analyser. la tête de réception comprend autant de récepteur 131 à 137 que de pistes sur le film à lire, dans l'exemple 7 pistes. FIG. 4 shows the appearance of a measuring device according to the invention, suitable for reading films such as that of FIG. 1. The device comprises means for receiving the film il to be read, which are capable of bringing the film in a reading position and which are symbolized in FIG. 4 by the arrow 10. The means may for example comprise a drawer which the user pulls to place a film there and pushes back for reading. They can include a simple slot in which the user pushes the film to be read, or even a slot coupled to means for gripping the film, of the type used in bank card readers. The film reception means are capable of presenting the film between a transmission head 12 and a reception head 13. the transmission head 12 preferably comprises a plurality of transmission diodes, for example as many diodes 121 to 127 that of bands or tracks on the film to be analyzed. the reception head comprises as many receivers 131 to 137 as tracks on the film to be read, in the example 7 tracks.
Chacun des récepteurs 131 à 137 est de préférence à gain variable, avantageusement commutable. La tête d'émission 12 est reliée à un dispositif de pilotage 15 permettant comme expliqué plus haut d'exciter les diodes 121 à 127 par un courant d'émission variable. La tête de réception 13 est aussi reliée au dispositif de pilotage 15, de sorte que les signaux fournis par les récepteurs 131 à 137 soient transmis au dispositif de pilotage et que les gains des récepteurs 131 à 137 puissent être commandés par le dispositif de pilotage. Avantageusement, le dispositif de pilotage 15 est susceptible d'être relié à des têtes d'émission et de réception amovibles; on peut alors changer les têtes d'émission et de réception, en choisissant parmi des têtes présentant des nombres de diodes ou de récepteurs divers; on peut alors simplement adapter le dispositif de l'invention au nombre de pistes des films dosimètres, en changeant simplement les têtes d'émission ou de réception. Each of the receivers 131 to 137 is preferably of variable gain, advantageously switchable. The emission head 12 is connected to a control device 15 allowing, as explained above, to excite the diodes 121 to 127 by a variable emission current. The reception head 13 is also connected to the control device 15, so that the signals supplied by the receivers 131 to 137 are transmitted to the control device and that the gains of the receivers 131 to 137 can be controlled by the control device. Advantageously, the control device 15 is capable of being connected to removable transmission and reception heads; it is then possible to change the transmission and reception heads, by choosing from heads having various numbers of diodes or receivers; the device of the invention can then simply be adapted to the number of tracks of the dosimeter films, by simply changing the transmission or reception heads.
Le dispositif de la figure 4 fonctionne avantageusement avec des signaux du type de celui de la figure 5. La figure 5 montre l'allure possible de signaux utilisés pour l'émission. En abscisse figure le temps et en ordonnée l'intensité aux bornes de la ou des diodes d'émission. Le signal de la figure 5 est un signal périodique comprenant des impulsions d'une durée de 10 jts séparées par des blancs de 100 ys. La valeur de l'intensité I peut varier dans le temps comme expliqué plus haut. A titre d'exemple, on a représenté sur la figure 5 deux impulsions d'intensité 10 et une impulsion d'intensité 10.10. Le choix d'un tel signal impulsionnel permet de ne pas trop solliciter les diodes, ce qui assure une durée de vie plus longue. La longueur les impulsions est choisie de sorte à permettre la mesure sur l'ensemble des pistes; la durée séparant les impulsions est suffisamment importante pour éviter une surchauffe des diodes, et suffisamment faible pour permettre une répétition rapide de la mesure. The device of Figure 4 advantageously operates with signals of the type of that of Figure 5. Figure 5 shows the possible shape of signals used for transmission. On the abscissa is time and on the ordinate the intensity across the terminals of the emission diode (s). The signal of FIG. 5 is a periodic signal comprising pulses with a duration of 10 jts separated by whites of 100 ys. The value of the intensity I can vary over time as explained above. By way of example, FIG. 5 shows two intensity pulses 10 and one intensity pulse 10.10. The choice of such a pulse signal makes it possible not to stress the diodes too much, which ensures a longer service life. The length of the pulses is chosen so as to allow measurement on all of the tracks; the duration separating the pulses is long enough to avoid overheating of the diodes, and short enough to allow a rapid repetition of the measurement.
La figure 6 montre à titre d'exemple un ordinogramme d'une séquence de mesure. On a choisi pour l'exemple de la figure 6 trois valeurs d'intensité à l'émission, à savoir 10 mA, 100 mA et 1 A, et en réception quatre valeurs de gain possibles à savoir 1, 50, 502 et 503. A l'étape 18, on initialise les valeurs d'intensité émise à 10 mA et de gain à G = 1; on initialise à 1 la valeur i de la voie correspondant à la bande ou piste en lecture. FIG. 6 shows by way of example a flow chart of a measurement sequence. For the example of FIG. 6, three intensity values have been chosen on transmission, namely 10 mA, 100 mA and 1 A, and on reception four possible gain values, namely 1, 50, 502 and 503. In step 18, the intensity values emitted at 10 mA and the gain at G = 1 are initialized; the value i of the channel corresponding to the strip or track being read is initialized to 1.
Dans l'exemple, on considère comme sur la figure 1 un film à 7 pistes, et on définit donc 7 voies.In the example, we consider as in FIG. 1 a film with 7 tracks, and we therefore define 7 tracks.
A l'étape 20, on procède à une série de 10 mesures, c'est-à-dire à l'émission de 10 impulsions du type représenté sur la figure 5, d'intensité I=lOmA. Pour chaque impulsion, la première microseconde correspond à la mise en forme de l'intensité lumineuse émise par les diodes démission. On a au bout de cette durée un signal lumineux émis stable. On peut ensuite procéder à une mesure sur chacune les 8 microsecondes suivantes, en définissant ainsi à la réception 8 voies par multiplexage temporel. La dernière microseconde de chaque impulsion n'est de préférence pas utilisée pour la mesure, afin d'éviter des problèmes liés à l'allure du front descendant de l'impulsion. On mesure ainsi, pour chaque voie, l'intensité reçue. In step 20, a series of 10 measurements is carried out, that is to say the emission of 10 pulses of the type shown in FIG. 5, of intensity I = 10mA. For each pulse, the first microsecond corresponds to the shaping of the light intensity emitted by the emitting diodes. At the end of this period, a stable emitted light signal. We can then carry out a measurement on each of the following 8 microseconds, thus defining at reception 8 channels by time multiplexing. The last microsecond of each pulse is preferably not used for the measurement, in order to avoid problems related to the appearance of the falling edge of the pulse. Thus, for each channel, the intensity received is measured.
A l'étape 30, on détermine, si pour la voie i=1, la moyenne des 10 valeurs obtenues pour le gain G=l est dans une plage appropriée, comme expliqué à la figure 4. Si ce n'est pas le cas, on passe à l'étape 40, et sinon, à l'étape 60. In step 30, it is determined, if for the channel i = 1, the average of the 10 values obtained for the gain G = l is in an appropriate range, as explained in FIG. 4. If this is not the case , we go to step 40, and if not, to step 60.
A l'étape 40, on détermine si le gain est le plus élevé possible. Si oui, on passe à l'étape 70, et sinon à l'étape 50. In step 40, it is determined whether the gain is as high as possible. If yes, go to step 70, and otherwise go to step 50.
A l'étape 50, on passe au gain suivant, par exemple
G=502 si auparavant on était à G=50. On passe ensuite à l'étape 20.In step 50, we go to the next gain, for example
G = 502 if previously we were at G = 50. We then go to step 20.
A l'étape 60, on procède sur la voie i à 126 mesures, c'est-à-dire à l'émission de 126 impulsions et aux mesures correspondantes. In step 60, 126 measurements are carried out on channel i, that is to say the emission of 126 pulses and the corresponding measurements.
A l'étape 70, on détermine si la voie i en cours est la dernière. Sinon on passe à l'étape 80, et si oui on passe à l'étape 90. In step 70, it is determined whether the current channel i is the last. Otherwise we go to step 80, and if so we go to step 90.
A l'étape 80, on passe à la voie suivante en incrémentant i, puis on passe à l'étape 20. In step 80, we go to the next channel by incrementing i, then we go to step 20.
A l'étape 90, on détermine si la puissance courante est la puissance maximale. Si oui, on passe à l'étape 100, qui est la fin de la mesure, et sinon, on passe à l'étape 110. In step 90, it is determined whether the current power is the maximum power. If yes, go to step 100, which is the end of the measurement, and if not, go to step 110.
A l'étape 110, on passe à la puissance d'émission suivante et on réinitialise i à 1 et G à 50. On repasse ensuite à l'étape 20. In step 110, we go to the next transmit power and we reset i to 1 and G to 50. We then go back to step 20.
La séquence de mesure de la figure 6 permet des mesures avec des intensités distinctes et des gains distincts. On a choisi pour cette séquence de n'utiliser le gain G=l que pour des puissances émises de lOmA, et de partir directement sur un gain G=50 pour les puissances émises de lOOmA et 1A. The measurement sequence in Figure 6 allows measurements with distinct intensities and distinct gains. We chose for this sequence to use the gain G = l only for powers output of lOmA, and to start directly on a gain G = 50 for the powers output of lOOmA and 1A.
Dans la séquence de la figure 6, on tente d'abord toutes les voies et tous les gains possibles pour une puissance donnée, avant de passer à la puissance suivante. D'autres modes de réalisation sont bien sur possibles. On a aussi sur la figure 6 des gains croissants. D'autres choix sont possibles, en fonction par exemple des types de mesure. In the sequence of Figure 6, we first try all the channels and all possible gains for a given power, before moving on to the next power. Other embodiments are of course possible. We also have in Figure 6 increasing gains. Other choices are possible, depending for example on the types of measurement.
Dans le cas le plus défavorable, la mesure avec la séquence de la figure 6 nécessite 3800 impulsions, soit avec un signal semblable à celui de la figure 5, une dure totale de mesure largement inférieure à 1 seconde. In the most unfavorable case, the measurement with the sequence of figure 6 requires 3800 pulses, that is to say with a signal similar to that of figure 5, a total duration of measurement largely lower than 1 second.
La figure 7 montre une vue schématique d'un circuit de pilotage pour l'émission. Le circuit de la figure 7 fait avantageusement partie du dispositif de pilotage 5 représenté à la figure 4. Le dispositif de la figure 7 est prévu pour pouvoir délivrer des courants d'émission variant dans un rapport de 1 à 1000 (1, 10, 100, 1000). Figure 7 shows a schematic view of a control circuit for transmission. The circuit of Figure 7 is advantageously part of the control device 5 shown in Figure 4. The device of Figure 7 is designed to be able to deliver emission currents varying in a ratio of 1 to 1000 (1, 10, 100 , 1000).
Le dispositif de la figure 7 est par exemple monté dans un ordinateur individuel classique. Le dispositif de la figure 7 comprend une source de potentiel 200, par exemple dans le cas d'un ordinateur, la source de potentiel Vcc de l'ordinateur. Des moyens de commande 202 sont alimentés par la source 200 et reliés au bus de l'ordinateur, comme symbolisé par la flèche 204. Les moyens de commande 202 pilotent un convertisseur numérique analogique à 16 bits 206; ce convertisseur est par ailleurs alimenté par la source 200. Le convertisseur numérique analogique 206 fournit en sortie une tension de référence Vref, qui attaque l'entrée non-inverseuse d'un amplificateur opérationnel 208. La sortie de cet amplificateur opérationnel est reliée à la grille d'un transistor 210. Le drain du transistor 210 est relié d'une part à l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 208, et d'autre part à la masse , par l'intermédiaire d'un montage en parallèle de quatre résistances 212, 214, 216 et 218, chacune en série avec un moyen de commutation 222, 224, 226, 228, tel un transistor. Les moyens de commutation 222, 224, 226, 228 sont commandés par les moyens de commande 202.The device of Figure 7 is for example mounted in a conventional personal computer. The device of FIG. 7 comprises a source of potential 200, for example in the case of a computer, the source of potential Vcc of the computer. Control means 202 are supplied by the source 200 and connected to the computer bus, as symbolized by the arrow 204. The control means 202 control a 16-bit digital analog converter 206; this converter is also supplied by the source 200. The digital analog converter 206 supplies a reference voltage Vref, which drives the non-inverting input of an operational amplifier 208. The output of this operational amplifier is connected to the gate of a transistor 210. The drain of transistor 210 is connected on the one hand to the inverting input of the operational amplifier 208, and on the other hand to ground, by means of a parallel connection of four resistors 212, 214, 216 and 218, each in series with a switching means 222, 224, 226, 228, such as a transistor. The switching means 222, 224, 226, 228 are controlled by the control means 202.
Par ailleurs, la source du transistor 210 est reliée à une borne d'un dispositif de commutation 230, commandé par les moyens de commande 202. Le dispositif de commutation 230 relie la source du transistor 210 à la source 200 soit via une résistance de calibrage 232, soit via le dispositif d'émission 234, par exemple des diodes électroluminescentes à infrarouge. Furthermore, the source of the transistor 210 is connected to a terminal of a switching device 230, controlled by the control means 202. The switching device 230 connects the source of the transistor 210 to the source 200 either via a calibration resistor 232, or via the emission device 234, for example infrared light-emitting diodes.
On choisit les rapports entre les résistances 212, 214, 216 et 218, ainsi que le nombre de ces résistances en fonction du nombre et des valeurs respectives des courants d'alimentation du dispositif d'émission 234. A titre d'exemple, on peut choisir quatre résistances avec des valeurs de R, 10.R, 100.R, 1000.R dans le cas de quatre courants d'émission 1000.IOmin, 100.I,min, lO.IOmin, et IOmin. The relationships between the resistors 212, 214, 216 and 218 are chosen, as well as the number of these resistors as a function of the number and the respective values of the supply currents of the emission device 234. By way of example, it is possible to choose four resistors with values of R, 10.R, 100.R, 1000.R in the case of four emission currents 1000.IOmin, 100.I, min, lO.IOmin, and IOmin.
Le fonctionnement du dispositif de la figure 7 est le suivant. Les moyens de commande 202 déterminent, en fonction des commandes reçues depuis l'ordinateur, la valeur du courant d'émission I0min à émettre. En fonction de cette valeur, et de la valeur l000.R de la résistance 218 de plus forte valeur, les moyens de commande 202 commandent le convertisseur analogique numérique 206 de sorte à ce qu'il fournisse en sortie une tension Vref de 1000.R.I0min. La tension Vref est réglée avec la précision du CAN 206, soit 1/256 dans le cas d'un CAN à 16 bits. The operation of the device of Figure 7 is as follows. The control means 202 determine, as a function of the commands received from the computer, the value of the emission current I0min to be transmitted. As a function of this value, and of the value l000.R of the resistor 218 of higher value, the control means 202 control the analog-digital converter 206 so that it supplies an output voltage Vref of 1000.R .I0min. The voltage Vref is adjusted with the precision of CAN 206, that is 1/256 in the case of a 16-bit CAN.
La valeur du courant d'alimentation du dispositif d'émission 234 est clairement égale au rapport entre Vref et la résistance 212, 214, 216 ou 218 choisie. Les moyens de commande 202 pilotent les moyens de commutation 222, 224, 226, 228 de sorte à sélectionner la résistance nécessaire pour un courant donné. The value of the supply current of the emission device 234 is clearly equal to the ratio between Vref and the resistance 212, 214, 216 or 218 chosen. The control means 202 control the switching means 222, 224, 226, 228 so as to select the resistance required for a given current.
Le dispositif de commutation 230 et la résistance de calibrage 232 permettent une calibration du système. The switching device 230 and the calibration resistor 232 allow the system to be calibrated.
Lorsque le dispositif de commutation 230 relie la source du transistor à la source via la résistance de calibrage 232, on peut mesurer la chute de tension provoquée par le passage des différents courants à travers la résistance de calibrage, et ainsi régler la valeur de Vref.When the switching device 230 connects the source of the transistor to the source via the calibration resistor 232, it is possible to measure the voltage drop caused by the passage of the different currents through the calibration resistor, and thus to adjust the value of Vref.
Le montage de la figure 7 n'est qu'un exemple de montage permettant de fournir des courants d'alimentation du dispositif d'émission, de manière simple et précise. The assembly of FIG. 7 is only one example of an assembly which makes it possible to supply supply currents for the emission device, in a simple and precise manner.
La figure 8 montre un schéma de principe d'une tête de réception 13 et d'un circuit de pilotage pour la réception, tel que celui qui peut être employé dans le dispositif de la figure 5. On reconnaît sur la figure 8 les récepteurs 131 à 137, par exemple des récepteurs infrarouges à gain commutable. Les courants fournis par chacun des récepteurs sont transformés en tension par un montage comprenant un amplificateur opérationnel 141 à 147 avec une contre réaction réactive, et les tensions fournies par les amplificateurs 141 à 147 sont transmis à un convertisseur analogique numérique 240, par exemple à 16 bits, qui transforme les signaux correspondants et les transmet aux moyens de commande 202. N'apparaissent pas sur la figure 8 la commande par les moyens de commande 202 des gains des récepteurs. FIG. 8 shows a block diagram of a reception head 13 and a control circuit for reception, such as that which can be used in the device of FIG. 5. The receivers 131 are recognized in FIG. 8 to 137, for example infrared receivers with switchable gain. The currents supplied by each of the receivers are transformed into voltage by a circuit comprising an operational amplifier 141 to 147 with a reactive feedback, and the voltages supplied by the amplifiers 141 to 147 are transmitted to an analog to digital converter 240, for example to 16 bits, which transforms the corresponding signals and transmits them to the control means 202. FIG. 8 does not show the control by the control means 202 of the gains of the receivers.
Le fonctionnement du dispositif de la figure 8 est clair: les courants émis par les récepteurs sont transformés en courants, puis transmis aux moyens de commande, qui les analysent et le cas échéant règlent le gain, comme expliqué en référence aux figures 4 et 6. The operation of the device in FIG. 8 is clear: the currents emitted by the receivers are transformed into currents, then transmitted to the control means, which analyze them and if necessary adjust the gain, as explained with reference to FIGS. 4 and 6.
La figure 9 est une vue schématique d'un densitomètre selon l'invention, dans une configuration à base d'un ordinateur personnel. On reconnaît sur la figure 9 les composants classiques d'un ordinateur personnel 250, à savoir mémoire 252, alimentation 254, unité centrale 256, gestionnaire de clavier et d'écran 258, ports série 260 et parallèles 262. L'ordinateur personnel 250 comprend en outre une carte spécifique 264, comportant le circuit de pilotage 5 (figure 4), les convertisseurs analogique numérique 206 (figure 7) et analogique numérique 240 (figure 8) . Les têtes d'émission 12 (figure 4) et de réception 13 (figure 4) , ainsi que les moyens de réception du film à lire 266 complètent le dispositif. FIG. 9 is a schematic view of a densitometer according to the invention, in a configuration based on a personal computer. We recognize in FIG. 9 the conventional components of a personal computer 250, namely memory 252, power supply 254, central unit 256, keyboard and screen manager 258, serial ports 260 and parallel 262. The personal computer 250 comprises in addition a specific card 264, comprising the control circuit 5 (FIG. 4), the analog digital converters 206 (FIG. 7) and digital analog 240 (FIG. 8). The emission 12 (FIG. 4) and reception 13 (FIG. 4) heads, as well as the means for receiving the film to be read 266 complete the device.
On charge dans la mémoire de l'ordinateur 250 un programme permettant de réaliser la lecture des films, comme expliqué en référence à la figure 6, avec une interface permettant d'obtenir ou de donner des instructions à un utilisateur. On obtient ainsi, à partir des éléments standards d'un ordinateur individuel, un dispositif complet permettant la lecture et la mesure des films dosimètres. Is loaded into the memory of the computer 250 a program for performing the reading of films, as explained with reference to Figure 6, with an interface for obtaining or giving instructions to a user. We thus obtain, from the standard elements of a personal computer, a complete device allowing the reading and the measurement of the dosimeter films.
Bien entendu, d'autres modes de réalisation de l'invention sont possibles. On peut ne prévoir qu'une seule diode d'émission, utiliser d'autres types de rayonnement que des infrarouges, utiliser des têtes d'émission et de réception présentant des nombres d'émetteurs et de récepteurs différents. Of course, other embodiments of the invention are possible. It is possible to provide only one transmitting diode, to use other types of radiation than infrared, to use transmitting and receiving heads having different numbers of transmitters and receivers.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9606270A FR2749076A1 (en) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Determining optical density of dosimeter films |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR9606270A FR2749076A1 (en) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Determining optical density of dosimeter films |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2749076A1 true FR2749076A1 (en) | 1997-11-28 |
Family
ID=9492302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9606270A Pending FR2749076A1 (en) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Determining optical density of dosimeter films |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2749076A1 (en) |
Cited By (1)
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- 1996-05-21 FR FR9606270A patent/FR2749076A1/en active Pending
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