FR2779531A1 - Detecteur de rayonnement, systeme de mesure de rayonnement et procede de mesure de rayonnement - Google Patents

Abstract

Un détecteur de rayonnement (D) comprend : un scintillateur (1), un guide de lumière principal (4), une fibre de décalage de longueur d'onde (5) qui le traverse et un guide de lumière auxiliaire (2) entre le scintillateur et le guide de lumière principal. Le scintillateur (1) émet une lumière de scintillation en réponse à un rayonnement arrivant. Le guide de lumière principal 4 est entouré par un plan (4a) sur lequel la lumière de scintillation arrive en incidence et par une surface de réflexion pour réfléchir vers l'intérieur la lumière de scintillation. La fibre de décalage de longueur d'onde (5) absorbe la lumière de scintillation qui entre dans le guide de lumière principal afin de la ré-émettre en tant qu'impulsions fluorescentes d'une longueur d'onde plus longue qui quittent simultanément les deux extrémités (5a, 5b). La température limite de résistance du scintillateur et du guide auxiliaire est supérieure à celle de la fibre.

Description

ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION

Domaine de l'invention La présente invention concerne de façon générale un détecteur de rayonnement et un système de mesure de rayonnement qui utilisent un scintillateur. Plus spécifiquement, l'invention concerne un détecteur de rayonnement et un système de mesure de rayonnement qui peuvent être appliqués dans un environnement haute température ou dans un environnement à

température variable.

Description de l'art antérieur

Classiquement, on connaît un détecteur de rayonnement qui utilise un scintillateur pour émettre une lumière de scintillation en réponse à un rayonnement arrivant. Des exemples de ces détecteurs de rayonnement classiques sont représentés

i 5 sur les figures 9 et 10.

Tout d'abord, le détecteur de rayonnement représenté sur la figure 9 comprend un scintillateur 1 pour émettre une lumière de scintillation en réponse à un rayonnement arrivant, un guide de lumière (un guide de lumière principal) 4 connecté optiquement au scintillateur 1 via un matériau de couplage optique 3 et une fibre de décalage de longueur d'onde 5 qui passe au travers du guide de lumière 4 (voir "Optical Waveguide

Scintillator" décrit dans la publication de brevet du Japon no 6-

258446).

Le guide de lumière 4 est entouré par des surfaces de réflexion pour réfléchir vers l'intérieur la lumière de scintillation arrivante, à l'exception d'un plan d'incidence (un plan connecté au moyen du matériau de couplage optique 3) sur lequel la lumière de scintillation qui est émise depuis le scintillateur 1 arrive en incidence. La lumière de scintillation qui entre dans le guide de lumière 4 arrive en incidence de façon stochastique sur la fibre de décalage de longueur d'onde 5 du fait de la fonction des surfaces de réflexion selon un processus selon lequel le guide de lumière 4 est rempli par la lumière de scintillation. La fibre de décalage de longueur d'onde 5 est conçue pour absorber la lumière de scintillation arrivante afin de ré-émettre une lumière d'une longueur d'onde plus longue (des impulsions fluorescentes) simultanément depuis ses deux parties d'extrémité. Les lumières émises depuis les deux parties d'extrémité de la fibre de décalage de longueur d'onde 5 sont guidées par des fibres de guidage de lumière 6A et 6B jusqu'à des parties de traitement de signal 7A et 7B dont chacune comprend un photodétecteur etc..., en vue de leur conversion selon des

impulsions électriques dedans.

Dans un tel détecteur de rayonnement, des parties de circuit électronique telles que les parties de traitement de signal 7A et 7B peuvent être agencées indépendamment du

scintillateur 1.

Le détecteur de rayonnement représenté sur la figure 10 comprend un scintillateur 1 et une partie de traitement de signal 17, laquelle comprend un photodétecteur etc... et est directement connectée au scintillateur 1 via un matériau de couplage optique 3. Dans ce détecteur de rayonnement, puisqu'une lumière de scintillation qui est émise depuis le scintillateur 1 arrive directement en incidence sur la partie de traitement de signal 17, la perte de la lumière de scintillation est faible de telle sorte qu'il est possible d'obtenir une sensibilité de

comptage de rayonnement élevée.

Dans le cas du détecteur de rayonnement représenté sur la figure 10, le détecteur lui-même inclut des parties de circuit électronique dans la partie de traitement de signal 17. Par ailleurs, le détecteur de rayonnement représenté sur la figure 9 a pour avantage une température limite de résistance puisqu'il n'est pas requis de prévoir de quelconques circuits électroniques au voisinage du détecteur lui-même (la limite supérieure de température limite de résistance des circuits électroniques

typiques est d'environ 50 C).

Dans les détecteurs de rayonnement décrits ci-avant, on rencontre le problème qui suit. C'est-à-dire que bien qu'il y ait certains scintillateurs 1 qui présentent une température limite 1 0 de résistance d'environ 200 C, la fibre de décalage de longueur d'onde 15 des parties constitutives présente seulement une température limite de résistance entre 70 et 80 C puisqu'elle est réalisée en une matière plastique telle que du polystyrène ou qu'une résine métacrylique. Présentement, il n'existe pas d'autres matériaux qui présentent une température limite de résistance plus élevée de telle sorte que se pose le problème consistant en ce que les détecteurs de rayonnement classiques ne peuvent pas être utilisés dans un environnement d'une

température excédant 70 à 80 C.

En outre, lorsque le détecteur de rayonnement est prévu dans un environnement à température variable, il est difficile d'assurer la précision de la mesure du rayonnement en fonction d'une telle variation de température. Plus particulièrement, dans le détecteur de rayonnement représenté sur la figure 10, le scintillateur 1 est intégré de façon significative à la partie de traitement de signal 17 et la différence en termes de conduction thermique dans les parties constitutives et la différence en termes d'influence de la température sont imbriquées de façon inextricable. Par conséquent, il n'est pas aisé de mettre en oeuvre une correction de température lors de la mesure du rayonnement puisqu'il est requis de prévoir un moyen de circuit de compensation de température pour commander une tension élevée appliquée sur le photodétecteur au moyen d'une

thermistance ou d'un pulseur optique afin de surveiller la dérive.

RÉSUMÉ DE L'INVENTION

Par conséquent, un objet essentiel de la présente invention consiste à éliminer les problèmes mentionnés ci-avant et à proposer un détecteur de rayonnement permettant de détecter un rayonnement dans un environnement d'une température plus élevée que la température limite de résistance d'une fibre de décalage de longueur d'onde, ainsi qu'un système de mesure de rayonnement permettant de mesurer de façon précise un rayonnement dans un environnement à température variable

moyennant une construction simple.

Afin de réaliser l'objet mentionné ci-avant ainsi que d'autres objets, selon un aspect de la présente invention, un détecteur de rayonnement comprend: un scintillateur pour émettre une lumière de scintillation en réponse à un rayonnement arrivant; un guide de lumière principal entouré par un plan d'incidence pour permettre à la lumière de scintillation émise depuis le scintillateur d'arriver en incidence dessus et par des surfaces de réflexion pour réfléchir vers l'intérieur la lumière de scintillation qui entre dans le plan d'incidence; une fibre de décalage de longueur d'onde passant au travers du guide de lumière principal, la fibre de décalage de longueur d'onde absorbant la lumière de scintillation qui entre dans le guide de lumière principal afin de ré-émettre la lumière de scintillation absorbée depuis ses deux extrémités; et un guide de lumière auxiliaire, prévu entre le scintillateur et le plan d'incidence du guide de lumière principal, pour guider la lumière de scintillation jusqu'au plan d'incidence du guide de lumière principal, dans lequel le scintillateur et le guide de lumière auxiliaire sont réalisés en un matériau présentant une température limite de résistance plus élevée que celle de la

fibre de décalage de longueur d'onde.

Conformément à ce détecteur de rayonnement, le scintillateur peut être exposé à un environnement d'une température plus élevée que la température limite de résistance de la fibre de décalage de longueur d'onde tandis que la fibre de décalage de longueur d'onde est agencée dans un environnement d'une température inférieure ou égale à sa température limite de résistance. Par conséquent, il est possible de détecter un rayonnement dans un environnement d'une température plus élevée que la température limite de résistance de la fibre de décalage de longueur d'onde sans la nécessité d'un quelconque

moyen de refroidissement spécial.

Le guide de lumière auxiliaire peut comprendre un liquide au travers duquel la lumière de scintillation peut pénétrer et un tube qui est rempli du liquide et qui permet de réaliser une réflexion totale vers l'intérieur ou une réflexion spéculaire vers l'intérieur de la lumière de scintillation. Par conséquent, la lumière de scintillation qui entre dans le guide de lumière auxiliaire depuis le scintillateur est guidée jusqu'au plan d'incidence du guide de lumière principal par la fonction de réflexion totale vers l'intérieur ou par la fonction de réflexion spéculaire vers l'intérieur dans le tube du guide de lumière auxiliaire. Selon une variante, le guide de lumière auxiliaire peut comprendre un tube permettant de réfléchir de façon spéculaire vers l'intérieur la lumière de scintillation. Par conséquent, la lumière de scintillation qui entre dans le guide de lumière auxiliaire depuis le scintillateur est guidée jusqu'au plan d'incidence du guide de lumière principal par la fonction de réflexion spéculaire vers l'intérieur dans le tube constituant le

guide de lumière auxiliaire.

En outre, le détecteur de rayonnement peut en outre comprendre une source de lumière pour émettre une lumière d'une longueur d'onde particulière, un guide pris parmi le guide de lumière principal et le guide de lumière auxiliaire ou les deux étant réalisés en un matériau permettant d'obtenir un effet de fenêtrage photonique du fait d'une irradiation par la lumière de la longueur d'onde particulière, et les lumières qui sont émises depuis la source de lumière peuvent arriver en incidence sur un guide pris parmi le guide de lumière principal et le guide de lumière auxiliaire ou sur les deux. Par conséquent, les lumières qui présentent une longueur d'onde particulière et qui sont émises depuis la source de lumière arrivent en incidence sur un guide pris parmi le guide de lumière principal et le guide de lumière auxiliaire ou sur les deux de telle sorte qu'il est possible d'atténuer ou de restaurer l'augmentation de la perte de transmission de lumière due au rayonnement en relation avec un guide pris parmi le guide de lumière principal et le guide de lumière auxiliaire ou en relation avec les deux au moyen de l'effet de fenêtrage photonique du fait de la lumière arrivante

1 0 présentant la longueur d'onde particulière.

Selon un autre aspect de la présente invention, un système de mesure de rayonnement comprend: un détecteur de rayonnement incluant au moins un scintillateur, un guide de lumière principal et une fibre de décalage de longueur d'onde pour absorber une lumière de scintillation qui entre dans le guide de lumière principal depuis le scintillateur afin de ré- émettre la lumière de scintillation absorbée depuis ses deux extrémités; une paire de parties de traitement de signal pour convertir respectivement la lumière de scintillation qui quitte les deux extrémités de la fibre de décalage de longueur d'onde du détecteur de rayonnement selon des signaux impulsionnels électriques; une partie de traitement de coïncidence pour mettre en oeuvre un traitement de coïncidence des signaux impulsionnels électriques convertis par les parties de traitement de signal afin d'émettre en sortie des données traitées du point de vue de la coïncidence; un moyen de détection de température pour détecter une température du scintillateur du détecteur de rayonnement ou une température au voisinage du scintillateur; et une partie de traitement de données pour calculer une intensité du rayonnement sur la base des données traitées du point de vue de la coïncidence et pour réaliser une correction au niveau de l'intensité du rayonnement sur la base de la température détectée par le moyen de détection de température au vu d'une dépendance du scintillateur du détecteur de rayonnement vis-à-vis de la température, lorsque l'intensité du rayonnement est calculée, dans lequel au moins la paire de parties de traitement de signal, la partie de traitement de coïncidence et la partie de traitement de données sont agencées dans un environnement d'une température sensiblement constante inférieure ou égale à leurs températures limites de résistance. Conformément à ce système de mesure de rayonnement, au moins la paire de parties de traitement de signal, la partie de traitement de coïncidence et la partie de traitement de données sont agencées dans un environnement d'une température sensiblement constante de manière à ne pas être sous l'influence de la variation de température. Par conséquent, lorsque la partie de traitement de données calcule l'intensité du rayonnement sur la base des données traitées du point de vue de la coïncidence, la i15 précision de mesure élevée de l'intensité du rayonnement peut être maintenue conformément à la variation de température dans un environnement o le détecteur de rayonnement est prévu, seulement en corrigeant l'intensité du rayonnement sur la base de la température détectée par le moyen de détection de température au vu de la dépendance du scintillateur vis-à-vis de la température. Par conséquent, la mesure du rayonnement dans un environnement à température variable peut être mise en

oeuvre de façon très précise à l'aide d'une construction simple.

Dans le système de mesure de rayonnement décrit ci-

avant, la partie de traitement de données peut réaliser la correction en utilisant une valeur relative d'une sensibilité de comptage correspondant à la température détectée par le moyen de détection de température, sur la base de données d'étalonnage obtenues préalablement qui sont indicatives d'une corrélation entre la température du scintillateur du détecteur de rayonnement et la valeur relative de la sensibilité de comptage,

lorsque l'intensité du rayonnement est calculée.

Selon un autre aspect de la présente invention, un système de mesure de rayonnement comprend: un détecteur de rayonnement incluant au moins un scintillateur, un guide de lumière principal et une fibre de décalage de longueur d'onde pour absorber une lumière de scintillation qui entre dans le guide de lumière principal depuis le scintillateur afin de ré- émettre la lumière de scintillation absorbée depuis ses deux extrémités; une paire de parties de traitement de signal pour convertir respectivement la lumière de scintillation qui quitte les deux extrémités de la fibre de décalage de longueur d'onde du détecteur de rayonnement selon des signaux impulsionnels électriques; des parties de réglage de largeur d'impulsion dont chacune règle les signaux impulsionnels électriques convertis par chacune des parties de traitement de signal de telle sorte que ce soient deux types de signaux impulsionnels ou plus présentant des largeurs d'impulsion différentes; des parties de traitement de coïncidence dont chacune met en oeuvre un i 5 traitement de coïncidence de chacun des signaux impulsionnels réglés par les parties de réglage de largeur d'impulsion, afin d'émettre en sortie des données traitées du point de vue de la coïncidence correspondant à chacun des signaux impulsionnels; et une partie de traitement de données pour calculer une intensité du rayonnement sur la base des données traitées du point de vue de la coïncidence et pour réaliser une correction au niveau de l'intensité du rayonnement sur la base de la relation entre les données traitées du point de vue de la coïncidence au vu d'une dépendance du scintillateur du détecteur de rayonnement vis-à-vis de la température, lorsque l'intensité du rayonnement est calculée, dans lequel la paire de parties de traitement de signal, les parties de réglage de largeur d'impulsion, les parties de traitement de coïncidence et la partie de traitement de données sont agencées dans un environnement d'une température sensiblement constante inférieure ou égale à leurs températures

limites de résistance.

Conformément à ce système de mesure de rayonnement, la partie de traitement de signal, les parties de réglage de largeur d'impulsion, les parties de traitement de coïncidence et la partie de traitement de données sont agencées dans un environnement d'une température sensiblement constante de manière à ne pas être sous l'influence de la variation de température. Par conséquent, lorsque la partie de traitement de données calcule l'intensité du rayonnement sur la base des données traitées du point de vue de la coïncidence, la précision de mesure élevée de l'intensité du rayonnement peut être maintenue conformément à la variation de température dans un environnement dans lequel le détecteur de rayonnement est prévu, seulement en corrigeant l'intensité du rayonnement sur la base de la relation entre les données traitées du point de vue de la coïncidence au vu de la dépendance du scintillateur vis-à-vis de la température. Par conséquent, la mesure du rayonnement dans un environnement à température variable peut être mise en oeuvre de façon très

précise moyennant une construction simple.

1 5 Dans ce système de mesure de rayonnement, chacune des parties de traitement de coïncidence peut mettre en oeuvre un traitement de coïncidence de deux signaux impulsionnels réglés au moyen de deux parties de réglage de largeur d'impulsion et peut émettre en sortie un taux de coïncidence correspondant respectivement à chacun des signaux impulsionnels en tant que données traitées du point de vue de la coïncidence, et la partie de traitement de données peut réaliser la correction en utilisant une valeur relative d'une sensibilité de comptage correspondant à un rapport de deux taux de coïncidence émis en sortie depuis les parties de traitement de coïncidence, sur la base de données d'étalonnage obtenues préalablement qui sont indicatives d'une corrélation entre le rapport de deux taux de coïncidence et la valeur relative de la sensibilité de comptage, lorsque l'intensité

du rayonnement est calculée.

Selon un autre aspect de la présente invention, on propose un procédé de mesure de rayonnement qui utilise un détecteur de rayonnement qui inclut au moins un scintillateur, un guide de lumière principal et une fibre de décalage de longueur d'onde pour absorber une lumière de scintillation qui entre dans le guide de lumière principal depuis le scintillateur afin de ré-émettre la lumière de scintillation absorbée depuis ses deux extrémités, le procédé comprenant: une étape de traitement de signal consistant à convertir la lumière qui quitte les deux extrémités de la fibre de décalage de longueur d'onde du détecteur de rayonnement respectivement selon des signaux impulsionnels électriques; une étape de réglage de largeur d'impulsion consistant à régler les signaux impulsionnels électriques convertis au niveau de l'étape de traitement de signal de telle sorte que ce soient deux types ou plus de signaux impulsionnels présentant des largeurs d'impulsion différentes; une étape de traitement de coïncidence consistant à mettre en oeuvre un traitement de coïncidence de chacun des signaux impulsionnels réglés au niveau de l'étape de réglage de largeur d'impulsion, afin d'émettre en sortie des données traitées du point de vue de la coïncidence correspondant à chacun des signaux impulsionnels; et une étape de traitement de données consistant à calculer une intensité du rayonnement sur la base des données traitées du point de vue de la coïncidence et consistant à réaliser une correction au niveau de l'intensité du rayonnement sur la base de la relation entre les données traitées du point de vue de la coïncidence au vu d'une dépendance du scintillateur du détecteur de rayonnement vis-à-vis de la

température, lorsque l'intensité du rayonnement est calculée.

Selon encore un autre aspect de la présente invention, on propose un support de stockage lisible par ordinateur comportant stocké sur lui un programme de mesure de rayonnement pour forcer un ordinateur à exécuter un procédé de mesure de rayonnement en utilisant un détecteur de rayonnement qui inclut au moins un scintillateur, un guide de lumière principal et une fibre de décalage de longueur d'onde pour absorber une lumière de scintillation qui entre dans le guide de lumière principal depuis le scintillateur afin de ré-émettre la lumière de scintillation absorbée depuis ses deux extrémités, le procédé comprenant: une étape de traitement de signal consistant à convertir la lumière qui quitte respectivement les deux extrémités de la fibre de décalage de longueur d'onde du détecteur de rayonnement selon des signaux impulsionnels électriques; une étape de réglage de largeur d'impulsion consistant à régler les signaux impulsionnels électriques convertis au niveau de l'étape de traitement de signal de telle sorte que ce soient deux types ou plus de signaux impulsionnels présentant des largeurs d'impulsion différentes; une étape de traitement de coïncidence consistant à mettre en oeuvre un traitement de coïncidence de chacun des signaux impulsionnels réglés au niveau de l'étape de réglage de largeur d'impulsion afin d'émettre en sortie des données traitées du point de vue de la coïncidence correspondant à chacun des signaux impulsionnels; et une étape de traitement de données consistant à calculer une intensité de rayonnement sur la base des données traitées du point de vue de la i 5 coïncidence et consistant à réaliser une correction au niveau de l'intensité de rayonnement sur la base de la relation entre les données traitées du point de vue de la coïncidence au vu d'une

dépendance du scintillateur du détecteur de rayonnement vis-à-

vis de la température, lorsque l'intensité du rayonnement est

calculée.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

La présente invention sera comprise davantage pleinement

au vu de la description détaillée présentée ci-après et au vu des

dessins annexés des modes de réalisation préférés de l'invention.

Cependant, les dessins ne sont pas destinés à impliquer une limitation de l'invention à un mode de réalisation spécifique mais sont prévus à des fins d'explication et de compréhension seulement. Parmi les dessins la figure 1 est un schéma du premier mode de réalisation préféré d'un détecteur de rayonnement selon la présente invention; la figure 2 est un schéma fonctionnel du second mode de réalisation préféré d'un système de mesure de rayonnement selon la présente invention; la figue 3a est un graphique qui représente un exemple de données d'étalonnage pour une utilisation lors d'une correction de température pour le système de mesure de rayonnement représenté sur la figure 2, sous la forme d'une courbe d'étalonnage; la figure 3b est une table qui représente un exemple de données d'étalonnage destinées à être utilisées lors d'une correction de température pour le système de mesure de rayonnement représenté sur la figure 2, sous la forme d'une table de valeurs d'étalonnage; la figure 4 est un organigramme qui représente une procédure permettant de calculer une intensité de rayonnement incluant une correction de température pour le système de mesure de rayonnement représenté sur la figure 2; la figure 5 est un schéma fonctionnel du troisième mode de réalisation préféré d'un système de mesure de rayonnement selon la présente invention; la figure 6a est un graphique qui représente la relation entre des températures et des rapports de taux de coïncidence, en tant qu'exemple d'une courbe d'étalonnage destinée à être utilisée lors d'une correction de température pour le système de mesure de rayonnement représenté sur la figure 5; la figure 6b est un graphique qui représente la relation entre des températures et des valeurs relatives de sensibilités de mesure, en tant qu'exemple d'une courbe d'étalonnage destinée à être utilisée lors d'une correction de température pour le système de mesure de rayonnement représenté sur la figure 5; la figure 6c est un graphique qui représente la relation entre des rapports de taux de coïncidence et des valeurs relatives de sensibilités de mesure, en tant qu'exemple d'une courbe d'étalonnage destinée à être utilisée lors d'une correction de température pour le système de mesure de rayonnement représenté sur la figure 5; la figure 7 est un organigramme qui représente une procédure permettant de calculer une intensité de rayonnement incluant une correction de température pour le système de mesure de rayonnement représenté sur la figure 5; la figure 8 est un schéma du quatrième mode de réalisation préféré d'un détecteur de rayonnement selon la présente invention; la figure 9 est un schéma d'un exemple d'un détecteur de rayonnement classique; et la figure 10 est un schéma d'un autre exemple d'un

détecteur de rayonnement classique.

DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS

Par report maintenant aux dessins annexés, les modes de

réalisation préférés de la présente invention seront décrits ci-

après. Les figures 1 à 8 représentent les modes de réalisation préférés d'un détecteur de rayonnement selon la présente invention. En outre, selon les modes de réalisation préférés de la présente invention représentés sur les figures 1 à 8, les mêmes index de référence que ceux dans les exemples classiques représentés sur les figures 9 et 10 sont utilisés pour les mêmes

composants que ceux utilisés à ce niveau.

Premier mode de réalisation préféré Tout d'abord, par report à la figure 1, le premier mode de réalisation préféré d'un détecteur de rayonnement selon la

présente invention sera décrit ci-après.

Sur la figure 1, un détecteur de rayonnement D comprend un scintillateur 1, un guide de lumière principal 4, une fibre de décalage de longueur d'onde 5 qui passe au travers du guide de lumière principal 4 et un guide de lumière auxiliaire 2 prévu

entre le scintillateur 1 et le guide de lumière principal 4.

Le scintillateur 1 est réalisé par exemple en iodure de sodium activé par thallium (Nal(TI)) et il est conçu pour émettre une lumière de scintillation en réponse à un rayonnement arrivant. Le guide de lumière principal 4 est entouré par un plan 4a d'incidence pour permettre à la lumière de scintillation qui est émise depuis le scintillateur 1 d'arriver en incidence dessus et par des surfaces de réflexion (des surfaces autres que le plan 4a d'incidence) pour réfléchir vers l'intérieur la lumière de scintillation qui est arrivée en incidence sur le plan 4a d'incidence. Dans ce cas, chacune des surfaces de réflexion est formée en appliquant un matériau de réflexion, par exemple de I'oxyde de titane. La fibre de décalage de longueur d'onde 5 comprend par exemple une âme incluant du phosphore et un gainage qui recouvre l'âme. La fibre de décalage de longueur d'onde 5 est conçue pour absorber la lumière de scintillation qui entre dans le guide de lumière principal 4 afin de ré-émettre des impulsions fluorescentes d'une longueur d'onde plus longue simultanément

depuis ses deux parties d'extrémité 5a et 5b.

En outre, les surfaces de réflexion du guide de lumière principal 4 ont pour fonction d'augmenter la probabilité i15 d'incidence et d'absorption de la lumière de scintillation sur et dans la fibre de décalage de longueur d'onde 5 du fait qu'elles remplissent le guide de lumière principal 4 à l'aide de la lumière de scintillation arrivante au moyen de la fonction de réflexion

non spéculaire.

Le guide de lumière auxiliaire 2 comporte un plan 2a d'incidence qui est connecté optiquement de façon intime à la surface de sortie optique la du scintillateur 1 et une surface de sortie optique 2b qui est connectéeoptiquement de façon intime au plan 4a d'incidence du guide de lumière principal 4. Le guide de lumière auxiliaire 2 est conçu pour guider la lumière de scintillation qui est arrivée en incidence sur le plan 2a d'incidence depuis le scintillateur 1 jusqu'à la surface de sortie optique 2b au moyen de la fonction de réflexion totale ou spéculaire pour permettre à la lumière de scintillation guidée d'arriver en incidence sur le plan 4a d'incidence du guide de

lumière principal 4.

En outre, le plan 4a d'incidence du guide de lumière principal 4 est connecté à la surface de sortie optique 2b du guide de lumière auxiliaire 2 au moyen d'un matériau de couplage optique 3 constitué par une graisse silicone transparente ou similaire tandis que la surface de sortie optique la du scintillateur 1 est connectée directement au plan 2a d'incidence du guide de lumière auxiliaire 2 sans la nécessité de quelconques matériaux de couplage optique afin d'éviter la variation d'état à une température élevée. Dans un tel détecteur de rayonnement D, le scintillateur 1 et le guide de lumière auxiliaire 2 sont réalisés en un matériau présentant une température limite de résistance plus élevée que celle de la fibre de décalage de longueur d'onde 5. Plus spécifiquement, la fibre de décalage de longueur d'onde 5 est réalisée en une matière plastique présentant température limite de résistance comprise entre 70 et 80 C telle que du polystyrène ou qu'une résine métacrylique tandis que le scintillateur 1 et le guide de lumière auxiliaire 2 sont réalisés en un matériau présentant une température limite de résistance de par exemple

C ou plus.

En outre, le guide de lumière auxiliaire comprend un corps prismatique ou colonnaire tel qu'un prisme ou qu'un cylindre réalisé par exemple en un matériau au travers duquel la lumière 2 0 de scintillation peut passer et qui présente un indice de réfraction plus important que celui de l'air. Dans ce cas, la lumière de scintillation qui entre dans le guide de lumière auxiliaire 2 depuis le scintillateur 1 est guidée jusqu'au plan 4a d'incidence du guide de lumière principal 4 au moyen de la fonction de réflexion totale sur l'intérieur de la surface du guide de lumière auxiliaire 2 (la frontière entre l'air avoisinant et le guide de lumière auxiliaire 2). De façon similaire, le guide de lumière auxiliaire 2 peut comprendre un faisceau de fibres optiques. Le guide de lumière auxiliaire 2 peut comprendre un liquide au travers duquel la lumière de scintillation peut passer et un tube qui est rempli à l'aide du liquide et qui permet de réaliser une réflexion totale vers l'intérieur ou une réflexion

spéculaire vers l'intérieur de la lumière de scintillation.

Plus spécifiquement, lorsqu'un tube transparent est utilisé en tant que tube du guide de lumière auxiliaire 2, il utilise la fonction de réflexion totale du fait de la différence en

termes d'indice de réfraction entre l'air avoisinant et le tube.

Lorsque le tube du guide de lumière auxiliaire 2 est un tube opaque comportant une surface interne traitée pour la réflexion spéculaire ou est un tube transparent comportant une surface externe ou interne traitée pour la réflexion spéculaire, il est

possible d'utiliser la fonction de réflexion spéculaire.

Dans ce cas, la lumière de scintillation qui entre dans le guide de lumière auxiliaire 2 est guidée jusqu'au plan 4a d'incidence du guide de lumière principal 4 par la fonction de réflexion totale vers l'intérieur ou spéculaire vers l'intérieur

dans le tube du guide de lumière auxiliaire 2.

1 5 En outre, le guide de lumière auxiliaire 2 peut comprendre un tube permettant de réaliser une réflexion spéculaire vers l'intérieur de la lumière de scintillation. Dans ce cas, la lumière de scintillation qui entre dans le guide de lumière auxiliaire 2 est guidée jusqu'au plan 4a d'incidence du guide de lumière principal 4 par la fonction de réflexion spéculaire vers l'intérieur dans le tube qui constitue le guide de lumière

auxiliaire 2.

Moyennant cette construction, les fonctions et avantages

de ce mode de réalisation préférés seront décrits ci-après.

Conformément à ce mode de réalisation préféré, puisque le scintillateur 1 et le guide de lumière auxiliaire 2 sont réalisés en un matériau présentant une température limite de résistance plus élevée que celle de la fibre de décalage de longueur d'onde 5, le scintillateur 1 peut être exposé à un environnement d'une température plus élevée que la température limite de résistance de la fibre de décalage de longueur d'onde 5 tandis que la fibre de décalage de longueur d'onde 5 est agencée dans un environnement d'une température plus faible que sa température limite de résistance. Par conséquent, il est possible de détecter un rayonnement dans un environnement d'une température plus élevée que la température limite de résistance de la fibre de décalage de longueur d'onde 5 sans la nécessité d'un quelconque moyen de refroidissement spécial ou similaire. Plus spécifiquement, si l'on suppose que la température limite de résistance de la fibre de décalage 5 est d'environ 70 C, le scintillateur 1 peut être exposé à un environnement d'une température plus élevée (par exemple 100 C) que la température limite de résistance de la fibre de décalage de longueur d'onde 5, c'est-à-dire que 70 C pour détecter un rayonnement tandis que la fibre de décalage de longueur d'onde 5 reste agencée dans un environnement d'une température inférieure ou égale à 70 C

comme représenté sur la figure 1.

Second mode de réalisation préféré Par report aux figures 2 à 4, le second mode de réalisation préféré d'un système de mesure de rayonnement selon la présente invention sera décrit ci-après. En outre, selon le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 2, les mêmes index de référence que ceux selon le premier mode de réalisation préféré représenté sur la figure 1 sont utilisés pour les mêmes

composants que ceux à ce niveau et les descriptions détaillées

afférentes sont omises.

Sur la figure 2, le système de mesure de rayonnement comprend le même détecteur de rayonnement D que celui selon le premier mode de réalisation préféré, une paire de parties de traitement de signal 7A, 7B, une partie de traitement de coïncidence 8, une partie de traitement de données 9 et un moyen

de détection de température 10, 11.

Les parties de traitement de signal de la paire de parties de traitement de signal 7A, 7B sont connectées au niveau des deux parties d'extrémité 5a, 5b de la fibre de décalage de longueur d'onde 5 du détecteur de rayonnement D par des moyens de transmission optique 6A, 6B tels que respectivement des fibres de guidage de lumière. Les parties de traitement de signal 7A, 7B sont conçues pour convertir des impulsions fluorescentes qui sont émises depuis les deux parties d'extrémité 5a, 5b de la fibre de décalage de longueur d'onde 5 selon respectivement des impulsions électriques. Plus spécifiquement, chacune des parties de traitement de signal 7A, 7B comprend un photodétecteur, par exemple constitué par un photomultiplicateur, un circuit

d'amplificateur de signal, un circuit de détecteur de signal etc...

La partie de traitement de coïncidence 8 est conçue pour mettre en oeuvre le traitement de coïncidence des impulsions électriques qui sont converties par les parties de traitement de signal 7A, 7B afin d'émettre en sortie des taux de coïncidence R

en tant que données traitées du point de vue de la coïncidence.

Plus spécifiquement, la partie de traitement de coïncidence 8 comprend par exemple un compteur de coïncidence, un compteur i15 et un circuit d'interface entre la partie de traitement de

coïncidence 8 et l'unité de traitement de données 9 etc...

Le moyen de détection de température 10, 11 comprend un capteur de température (par exemple un thermocouple) 10 prévu sur le scintillateur 1 du détecteur de rayonnement D ou au voisinage de celui-ci et un instrument de mesure de température

11il qui est connecté au capteur de température 10.

La partie de traitement de coïncidence 8 et l'instrument de mesure de température 11 sont connectés à la partie de traitement de données 9. En utilisant le circuit d'interface de la partie de traitement de coïncidence 8, les taux de coïncidence R qui sont émis en sortie depuis la partie de traitement de coïncidence 8 sont transmis à la partie de traitement de données 9 en ligne. La partie de traitement de données 9 est conçue pour lire la température détectée à partir de l'instrument de mesure de température 11 en utilisant un moyen de lecture de

température afin d'enregistrer la température lue dedans.

La partie de traitement de données 9 est conçue pour calculer une intensité de rayonnement sur la base des taux de coïncidence R qui jouent le rôle de données traitées du point de vue de la coïncidence et pour corriger l'intensité du rayonnement sur la base de la température détectée par le moyen de détection de température 10, 11 au vu d'une dépendance du scintillateur 1 vis-à-vis de la température, ce qui sera décrit ultérieurement,

lorsque l'intensité du rayonnement est calculée.

Dans ce système de mesure de rayonnement, le détecteur de rayonnement D et le capteur de température 10 sont agencés dans un environnement à température variable. Par ailleurs, les parties de traitement de signal 7A, 7B, la partie de traitement de coïncidence 8, la partie de traitement de données 9 et I'instrument de mesure de température 11 sont agencés dans un environnement d'une température sensiblement constante inférieure ou égale aux températures maximum de résistance aux températures (par exemple 50 C) afférentes (par exemple dans une chambre de mesure à température contrôlée dans une

installation nucléaire).

Dans ce cas, le détecteur de rayonnement D et le capteur de température 10 peuvent être agencés dans un environnement d'une température élevée (par exemple 50 C) ou plus, et il est requis d'agencer au moins la fibre de décalage de longueur d'onde 5 dans un environnement d'une température inférieure ou égale à la température limite de résistance (par exemple 70 C) afférente, de façon similaire au premier mode de réalisation préféré. En outre, selon ce mode de réalisation préféré, puisque le moyen de détection de température 10, 11 comporte I'instrument de mesure de température 11 incluant des parties de circuit électronique, seulement l'instrument de mesure de température 11 est agencé dans le même environnement de température que celui pour la partie de traitement de données 9 etc... Le calcul de l'intensité du rayonnement qui inclut la prise

en compte d'une correction de la dépendance du scintillateur vis-

à-vis de la température dans la partie de traitement de données

9 sera décrit en détail ci-après.

Le scintillateur 1, par exemple en iodure de sodium activé par thallium (Nal(TI)), présente une dépendance vis-à-vis de la température de telle sorte que son temps de décroissance d'émission est raccourci, ce qui réduit la quantité d'émission lorsque la température augmente. Par conséquent, la sensibilité de comptage de rayonnement du détecteur de rayonnement D diminue lorsque la température du scintillateur 1 augmente. Par conséquent, la relation entre la sensibilité de comptage, qui est obtenue en mesurant un champ de rayonnement présentant une intensité constante, et la température T du scintillateur 1 est examinée au préalable afin d'obtenir des 1 0 données d'étalonnage qui sont indicatives d'une corrélation entre la valeur relative C de la sensibilité de comptage et la température T, comme représenté sur la figure 3a et sur la

figure 3b.

Les données d'étalonnage représentées sur la figure 3a et sur la figure 3b représentent un exemple de données indicatives de valeurs relatives C de sensibilités de mesure pour les températures respectives T si l'on suppose que la sensibilité de comptage est de 1,0 à une température de normalisation TO = 19 C, sous la forme d'une courbe d'étalonnage (figure 3a) et sous

la forme d'une table de valeurs d'étalonnage (figure 3b).

Par report à un organigramme de la figure 4, une procédure permettant de calculer une intensité de rayonnement

dans la partie de traitement de données 9 sera décrite ci-après.

Sur la figure 4, une température détectée est tout d'abord acquise à partir de l'instrument de mesure de température 11 (étape S1) et un taux de coïncidence R est acquis à partir de la partie de traitement de coïncidence 8 (étape S2). Puis par report aux données d'étalonnage représentées sur la figure 3a et sur la figure 3b, une valeur relative C d'une sensibilité de comptage

correspondant à la température détectée est dérivée (étape S3).

Puis un facteur de conversion d'intensité de rayonnement déterminé au préalable, le taux de coïncidence R et la valeur relative C de la sensibilité de comptage sont utilisés pour calculer une intensité de rayonnement corrigée (= taux de coïncidence R/facteur de conversion d'intensité de rayonnement

x (1/C)) (étape S4).

Bien que la partie de traitement de coïncidence 8 ait émis en sortie le taux de coïncidence R en tant que données traitées du point de vue de la coïncidence, la partie de traitement de coïncidence 8 peut émettre en sortie une valeur de coïncidence r et un temps de comptage t en tant que données traitées du point de vue de la coïncidence et la partie de traitement de données 9 peut calculer un taux de coïncidence R sur la base de la valeur de

coïncidence r et du temps de comptage t.

A l'aide de cette construction, les fonctions et les

avantages de ce mode de réalisation préféré seront décrits ci-

après. Selon ce mode de réalisation préféré, les parties de traitement de signal 7A, 7B, la partie de traitement de i15 coïncidence 8, la partie de traitement de données 9 et l'instrument de mesure de température 11 sont agencés dans un environnement d'une température sensiblement constante de manière à ne pas être sous l'influence d'une variation de température. Par conséquent, lorsque la partie de traitement de données 9 calcule une intensité du rayonnement sur la base des données traitées du point de vue de la coïncidence, il est possible de maintenir la précision de mesure élevée de l'intensité du rayonnement lors de la variation de température dans un environnement dans lequel le détecteur de rayonnement D est prévu seulement en corrigeant l'intensité de rayonnement sur la base de la température détectée par le moyen de détection de température 10, 11 au vu de la dépendance du scintillateur 1 vis-à-vis de la température. Par conséquent, il est possible de réaliser une mesure très précise du rayonnement dans un environnement à température variable moyennant une

construction simple.

Troisième mode de réalisation préféré Par report aux figures 5 à 7, le troisième mode de réalisation préféré d'un système de mesure de rayonnement selon la présente invention sera décrit ci-après. Comme représenté sur la figure 5, ce mode de réalisation préféré est sensiblement le même que le second mode de réalisation préféré à ceci près que le moyen de détection de température 10, 11 est omis et que des systèmes de signal A et B et qu'une partie de traitement de données 9' sont substitués à la partie de traitement de

coïncidence 8 et à la partie de traitement de données 9.

Plus spécifiquement, comme représenté sur la figure 5, le système de signal A comporte une paire de parties de réglage de largeur d'impulsion 12A, 12B et une partie de traitement de coïncidence 8A et le système de signal B comporte une paire de parties de réglage de largeur d'impulsion 12C, 12D et une partie

de traitement de coïncidence 8B.

Les parties de réglage de largeur d'impulsion 12A, 12B du système de signal A sont conçues pour régler respectivement des signaux impulsionnels électriques b, a qui ont été respectivement convertis par les parties de traitement de signal 7B, 7A selon des signaux impulsionnels bl, al qui présentent une largeur d'impulsion de par exemple 500 nanosecondes. Les parties de réglage de largeur d'impulsion 12C, 12D du système de signal B sont conçues pour régler respectivement les signaux impulsionnels électriques a, b selon des signaux impulsionnels a2, b2 qui présentent une largeur d'impulsion de par exemple 100 nanosecondes. Dans ce cas, les largeurs d'impulsion qui sont réglées par les parties de réglage de largeur d'impulsion 12A, 12B et 12C, 12D sont des exemples qui sont basés sur le fait que le temps de décroissance d'émission de la lumière de scintillation qui est émise par le scintillateur 1 en iodure de sodium activé par thallium est d'environ 230 nanosecondes (par exemple, la largeur d'impulsion de 500 nanosecondes est d'environ deux fois plus longue que le temps de décroissance d'émission de 230 nanosecondes). La partie de traitement de coïncidence 8A du système de signal A est conçue pour mettre en oeuvre le traitement de coïncidence des signaux impulsionnels respectifs bl, al réglés par les parties de réglage de largeur d'impulsion correspondantes 12A, 12B, afin d'émettre en sortie un taux de coïncidence Ra correspondant aux signaux impulsionnels bl, al en tant que données traitées du point de vue de la coïncidence. Par ailleurs, la partie de traitement de coïncidence 8B du système de signal B est conçue pour mettre en oeuvre le traitement de coïncidence des signaux impulsionnels respectifs a2, b2 réglés au moyen des parties de réglage de largeur d'impulsion correspondantes 12C, 12D afin d'émettre en sortie un taux de coïncidence Rb correspondant aux signaux impulsionnels a2, b2 en tant que

données traitées du point de vue de la coïncidence.

En outre, le reste des constructions des parties de traitement de coïncidence 8A, 8B est sensiblement le même que i15 celui selon le second mode de réalisation préféré. En utilisant les circuits d'interface des parties de traitement de coïncidence 8A, 8B, les taux de coïncidence Ra, Rb émis en sortie depuis les parties de traitement de coïncidence 8A, 8B sont transmis à la

partie de traitement de données 9' en ligne.

La partie de traitement de données 9' est conçue pour calculer une intensité de rayonnement sur la base des taux de coïncidence Ra, Rb qui jouent le rôle de données traitées du point de vue de la coïncidence et pour corriger l'intensité du rayonnement sur la base de la relation entre les taux de

coïncidence Ra, Rb au vu d'une dépendance du scintillateur vis-à-

vis de la température lorsque l'intensité du rayonnement est calculée. Egalement dans ce système de mesure de rayonnement, de façon similaire au système de mesure de rayonnement selon le second mode de réalisation préféré (voir figure 2), le détecteur de rayonnement D est agencé dans un environnement à température variable tandis que les parties de traitement de signal 7A, 7B, les parties de réglage de largeur d'impulsion 12A à 12D, les parties de traitement de coïncidence 8A, 8B et la partie de traitement de données 9' sont agencées dans un environnement d'une température sensiblement constante inférieure ou égale aux températures maximum de résistance aux

températures afférentes (par exemple 50 C).

De façon similaire au second mode de réalisation préféré, bien que le détecteur de rayonnement D puisse être agencé dans un environnement d'une température élevée (par exemple 50 C ou plus), il est requis d'agencer au moins la fibre de décalage de longueur d'onde 5 dans un environnement d'une température inférieure ou égale à la température limite de résistance

1 0 afférente (par exemple 70 C).

Le calcul de l'intensité de rayonnement qui inclut la prise en compte d'une correction de la dépendance du scintillateur 1 vis-à-vis de la température dans la partie de traitement de

données 9' sera décrit en détail ci-après.

1 5 Comme décrit ci-avant, le scintillateur 1 par exemple en iodure de sodium activé par thallium (Nal(TI)) présente une dépendance vis-à-vis de la température qui est telle que son temps de décroissance d'émission est raccourci lorsque la température croît. Par conséquent, le rendement lumineux décroît, ce qui diminue la sensibilité de comptage de rayonnement du détecteur de rayonnement D, et la gigue temporelle pour générer des impulsions fluorescentes atteignant

les parties de traitement de signal 7A et 7B diminue.

Comme représenté sur la figure 6a, un rapport de deux taux de coïncidence (un rapport de taux de coïncidence) Rc = Rb/Ra basés sur les largeurs d'impulsion différentes (500 nanosecondes, 100 nanosecondes) augmente lorsque la

température T du scintillateur 1 augmente.

Par ailleurs, la figure 6b représente un exemple d'une corrélation (température de normalisation TO = 20 C) entre la température T du scintillateur 1 et la valeur relative de la sensibilité de comptage, qui a été obtenue en examinant la relation entre la température T et la sensibilité de comptage préalablement obtenue en mesurant un champ de rayonnement

présentant une intensité prédéterminée.

A partir de la relation entre le rapport Rc des taux de coïncidence et la température T comme représenté sur la figure 6a et à partir de la relation entre la valeur relative C de la sensibilité de comptage et la température T représentée sur la figure 6b, des données d'étalonnage indicatives de la corrélation entre le rapport Rc des taux de coïncidence et la valeur relative C de la sensibilité de comptage sont obtenues comme représenté

sur la figure 6c.

Par report à un organigramme de la figure 7, une procédure permettant de calculer une intensité de rayonnement

dans la partie de traitement de données 9' sera décrite ci-après.

Sur la figure 7, des taux de coïncidence Ra, Rb sont acquis à partir des parties de traitement de coïncidence 8A, 8B (étape S11). Puis un rapport Rc = Rb/Ra des deux taux de coïncidence i15 est dérivé et une valeur relative C d'une sensibilité de comptage correspondant au rapport Rc des taux de coïncidence est dérivée par référence aux données d'étalonnage représentées sur la figure 6c en tant qu'exemple (étape S12). Puis le facteur de conversion d'intensité de rayonnement déterminé préalablement, les taux de coïncidence et la valeur relative C de la sensibilité de comptage sont utilisés pour calculer une intensité de rayonnement corrigée (= taux de coïncidence R/facteur de

conversion d'intensité de rayonnement x (1/C)) (étape S13).

Bien que les parties de traitement de coïncidence 8A, 8B aient respectivement émis en sortie les taux de coïncidence Ra, Rb en tant que données traitées du point de vue de la coïncidence, les parties de traitement de coïncidence 8a, 8b peuvent émettre en sortie des valeurs de coïncidence ra, rb et des temps de comptage ta, tb en tant que données traitées du point de vue de la coïncidence et la partie de traitement de données 9' peut calculer des taux de coïncidence Ra, Rb sur la base des valeurs

de coïncidence ra, rb et des temps de comptage ta, tb.

Moyennant cette construction, les fonctions et les

avantages de ce mode de réalisation préféré seront décrits ci-

après. Selon ce mode de réalisation préféré, les parties de traitement de signal 7A, 7B, les parties de réglage de largeur d'impulsion 12A à 12D, les parties de traitement de coïncidence 8A, 8B et la partie de traitement de données 9' sont agencées dans un environnement d'une température sensiblement constante de manière à ne pas être sous l'influence d'une

variation de température.

Par conséquent, lorsque la partie de traitement de données 9' calcule une intensité de rayonnement sur la base des données traitées du point de vue de la coïncidence, il est possible de maintenir la précision de mesure élevée de l'intensité du rayonnement conformément à la variation de température dans un environnement dans lequel le détecteur de rayonnement D est prévu seulement en corrigeant l'intensité de rayonnement sur la base du rapport Rc = Rb/Ra des taux de coïncidence au vu de la dépendance du scintillateur 1 vis-à-vis de la température. Par conséquent, il est possible de mesurer de façon très précise un rayonnement dans un environnement à

température variable moyennant une construction simple.

En outre, il n'est pas nécessaire de prévoir le moyen de détection de température pour une utilisation dans le système de mesure de rayonnement selon le second mode de réalisation préféré, ni des parties électroniques additionnelles présentant une dépendance vis-à-vis de la température, ni des systèmes compliqués tels qu'un convertisseur temps- amplitude ou TAC et qu'un convertisseur temps-numérique ou TDC comme habituellement pour une utilisation lors du comptage

d'intervalles temporels.

Bien que le rapport Rc des taux de coïncidence ait été utilisé en tant que référence de la correction de la température lors de la mesure de l'intensité de rayonnement, une différence au niveau des taux de coïncidence peut être utilisée en lieu et place du rapport Rc des taux de coïncidence. En outre, bien que les deux systèmes de signal A, B aient été prévus pour utiliser la relation entre les taux de coïncidence Ra, Rb sur la base de deux signaux impulsionnels présentant des largeurs d'impulsion différentes, trois systèmes de signal ou plus peuvent être prévus pour utiliser la relation entre des taux de coïncidence sur la base de trois signaux impulsionnels ou plus présentant des

largeurs d'impulsion différentes.

La procédure de mesure de rayonnement exécutée dans le système de mesure de rayonnement selon ce mode de réalisation préféré peut être enregistrée dans un support de stockage lisible par ordinateur en tant que programme de mesure de rayonnement pour forcer un ordinateur à exécuter la procédure de mesure de rayonnement, laquelle comprend: (1) une étape de traitement de signal consistant à convertir une lumière qui est émise depuis les deux parties d'extrémité 5a, 5b de la fibre de décalage de longueur d'onde 5 du détecteur de rayonnement D selon respectivement des signaux impulsionnels électriques a, b; (2) une étape de réglage de largeur d'impulsion consistant à régler les signaux impulsionnels électriques a, b qui sont convertis au niveau de l'étape de traitement de signal de telle sorte que ce soient deux types ou plus de signaux impulsionnels al, bl, a2, b2 présentant des largeurs d'impulsion différentes; (3) une étape de traitement de coïncidence consistant à mettre en oeuvre le traitement de coïncidence des signaux impulsionnels al, bl et a2, b2 réglés au niveau de l'étape de réglage de largeur d'impulsion afin d'émettre en sortie des taux de coïncidence (des données traitées du point de vue de la coïncidence) Ra, Rb correspondant respectivement aux signaux impulsionnels al, bl et a2, b2; et (4) une étape de traitement de données consistant à calculer une intensité de rayonnement sur la base des taux de coïncidence (les données traitées du point de vue de la coïncidence) Ra, Rb et à corriger l'intensité de rayonnement sur la base de la relation entre les données traitées du point de vue de la coïncidence au vu de la dépendance du scintillateur 1 du détecteur de rayonnement D vis-à-vis de la température lorsque

l'intensité de rayonnement est calculée. Si le programme de mesure de rayonnement est lu à partir du support de

stockage au moyen d'un ordinateur, la procédure de mesure de rayonnement dans le système de mesure de rayonnement selon ce mode de réalisation préféré peut être

exécutée par l'ordinateur.

Bien que le détecteur de rayonnement D selon le premier mode de réalisation préféré ait été utilisé dans le second ou troisième mode de réalisation préféré, un détecteur de rayonnement ne comportant pas de guide de lumière auxiliaire 2 (par exemple le détecteur de rayonnement classique représenté

sur la figure 9) peut être utilisé.

Quatrième mode de réalisation préféré i15 Par report à la figure 8, le quatrième mode de réalisation préféré de la présente invention sera décrit ci-après. Ce mode de réalisation préféré est le même que le second mode de réalisation préféré représenté sur la figure 2 et que le troisième mode de réalisation préféré représenté sur la figure 5 à ceci près qu'un détecteur de rayonnement D' représenté sur la figure 8 est substitué au détecteur de rayonnement D représenté sur la figure 1, 2 ou 5 qui est appliqué au second ou troisième mode de

réalisation préféré.

Le détecteur de rayonnement D' selon ce mode de réalisation préféré représenté sur la figure 8 comporte une source de lumière 16 pour émettre une lumière d'une longueur d'onde particulière. Un guide pris parmi un guide de lumière principal 4' et un guide de lumière auxiliaire 2 ou les deux sont réalisés en un matériau permettant d'obtenir un effet de fenêtrage photonique du fait d'une irradiation avec la lumière présentant la longueur d'onde particulière. La lumière qui est émise depuis la source de lumière 16 peut arriver en incidence sur le guide de lumière principal 4' et sur le guide de lumière auxiliaire 2. Les autres constructions sont sensiblement les mêmes que celles du détecteur de rayonnement D représenté sur

la figure 1.

L'effet de fenêtrage photonique est un phénomène consistant en ce que l'augmentation de la perte de transmission de lumière d'un matériau tel qu'un verre ou qu'une résine transparente pour lequel ou pour laquelle la perte de transmission de lumière a été augmentée en fonction du rayonnement est atténuée ou restaurée en irradiant le matériau

avec une lumière présentant une longueur d'onde particulière.

1 0 La source de lumière 16 peut être par exemple une source de lumière blanche. Comme représenté sur la figure 8, une fenêtre d'entrée de lumière est formée par la surface inférieure 4b du guide de lumière principal 4' et un second guide de lumière auxiliaire 14 comportant une surface de sortie optique 14a et un plan 14b d'incidence est prévu entre la surface inférieure 4b du guide de lumière principal 4' et la surface de sortie optique 16a afin de permettre l'arrivée en incidence sur le guide de lumière principal 4' d'une lumière qui est émise depuis la source de

lumière 16.

Avec une telle construction, les fonctions et les

avantages de ce mode de réalisation préféré seront décrits ci-

après. Selon ce mode de réalisation préféré, une lumière présentant une longueur d'onde particulière qui est émise depuis la source de lumière 16 arrive en incidence sur le guide d'onde de lumière principal 4' ou sur le guide d'onde de lumière auxiliaire 2 ou sur les deux de telle sorte qu'il est possible d'atténuer ou de restaurer l'augmentation de la perte de transmission de lumière due au rayonnement en relation avec un guide pris parmi le guide de lumière principal 4' et le guide de lumière auxiliaire 2 ou en relation avec les deux au moyen de l'effet de fenêtrage photonique du fait de la lumière arrivante qui présente la

longueur d'onde particulière.

En outre, lorsqu'il y a une certaine crainte que l'un quelconque des guides de lumière 2, 4' et 14 (réalisés par exemple en un matériau de résine) puisse être endommagé par des rayons ultraviolets inclus dans la lumière qui est émise depuis la source de lumière 16, il est possible d'éviter cette crainte d'endommagement en prévoyant un filtre ultraviolet 15 entre la surface de sortie optique 16a de la source de lumière 16 et le plan 14b d'incidence du second guide de lumière auxiliaire

14, comme représenté sur la figure 8.

Bien que la présente invention ait été décrite en termes du mode de réalisation préféré afin de faciliter sa meilleure compréhension, il sera apprécié que l'invention peut être mise en oeuvre de diverses façons sans que l'on s'écarte du principe de l'invention. Par conséquent, I'invention doit être comprise comme incluant tous les modes de réalisation possibles et toutes les modifications possibles à apporter aux modes de réalisation décrits qui peuvent être envisagés sans que l'on s'écarte du principe de l'invention telle que mise en exergue dans les

revendications annexées.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Détecteur de rayonnement caractérisé en ce qu'il comprend: un scintillateur (1) pour émettre une lumière de scintillation en réponse à un rayonnement arrivant; un guide de lumière principal (4) entouré par un plan d'incidence (4a) pour permettre à ladite lumière de scintillation émise depuis ledit scintillateur d'arriver en incidence dessus et par des surfaces de réflexion pour réfléchir vers l'intérieur ladite lumière de scintillation qui entre dans ledit plan 1 0 d'incidence; une fibre de décalage de longueur d'onde (5) passant au travers dudit guide de lumière principal (4), ladite fibre de décalage de longueur d'onde absorbant ladite lumière de scintillation qui entre dans ledit guide de lumière principal afin de ré-émettre ladite lumière de scintillation absorbée depuis ses deux extrémités (5a, 5b); et un guide de lumière auxiliaire (2), prévu entre ledit scintillateur (1) et ledit plan d'incidence (4a) dudit guide de lumière principal (4), pour guider ladite lumière de scintillation jusqu'audit plan d'incidence dudit guide de lumière principal, dans lequel ledit scintillateur (1) et ledit guide de lumière auxiliaire (2) sont réalisés en un matériau présentant une température limite de résistance plus élevée que celle de

ladite fibre de décalage de longueur d'onde (5).

2. Détecteur de rayonnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit guide de lumière auxiliaire (2) comprend un liquide au travers duquel ladite lumière de scintillation peut passer et un tube qui est rempli dudit liquide et qui permet de réaliser une réflexion totale vers l'intérieur ou une réflexion spéculaire vers l'intérieure de ladite lumière de scintillation.

3. Détecteur de rayonnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit guide de lumière auxiliaire (2) comprend un tube permettant de réfléchir de façon spéculaire

vers l'intérieur ladite lumière de scintillation.

4. Détecteur de rayonnement selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre

une source de lumière (16) pour émettre une lumière d'une longueur d'onde particulière; et dans lequel un guide pris parmi ledit guide de lumière principal (4') et ledit guide de lumière auxiliaire (2) ou ces deux guides sont réalisés en un matériau permettant d'obtenir un effet de fenêtrage photonique du fait d'une irradiation à l'aide de ladite lumière de ladite longueur d'onde particulière, et ladite lumière émise depuis ladite source de lumière (16) peut arriver i15 en incidence sur un guide pris parmi ledit guide de lumière

principal et ledit guide de lumière auxiliaire ou sur les deux.

5. Système de mesure de rayonnement caractérisé en ce qu'il comprend: un détecteur de rayonnement (D) incluant au moins un scintillateur (1), un guide de lumière principal (4) et une fibre de décalage de longueur d'onde (5) pour absorber une lumière de scintillation qui entre dans ledit guide de lumière principal depuis ledit scintillateur afin de ré- émettre ladite lumière de scintillation absorbée depuis ses deux extrémités (5a, 5b); une paire de parties de traitement de signal (7A, 7B) pour convertir respectivement ladite lumière de scintillation qui quitte lesdites deux extrémités (5a, 5b) de ladite fibre de décalage de longueur d'onde (5) dudit détecteur de rayonnement selon des signaux impulsionnels électriques (a, b); une partie de traitement de coïncidence (8) pour mettre en oeuvre un traitement de coïncidence desdits signaux impulsionnels électriques convertis par lesdites parties de traitement de signal afin d'émettre en sortie des données traitées du point de vue de la coïncidence un moyen de détection de température (10, 11) pour détecter une température dudit scintillateur (1) dudit détecteur de rayonnement ou une température au voisinage dudit scintillateur; et une partie de traitement de données (9) pour calculer une intensité du rayonnement sur la base desdites données traitées du point de vue de la coïncidence et pour réaliser une correction au niveau de ladite intensité du rayonnement sur la base de ladite température détectée par ledit moyen de détection de température (10, 11) au vu d'une dépendance dudit scintillateur dudit détecteur de rayonnement vis-à-vis de la température, lorsque ladite intensité du rayonnement est calculée, dans lequel au moins ladite paire de parties de traitement de signal (7A, 7B), ladite partie de traitement de coïncidence (8) 1 5 et ladite partie de traitement de données (9) sont agencées dans un environnement d'une température sensiblement constante

inférieure ou égale à leurs températures limites de résistance.

6. Système de mesure de rayonnement selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite partie de traitement de données (9) réalise ladite correction en utilisant une valeur relative (C) d'une sensibilité de comptage correspondant à ladite température détectée par ledit moyen de détection de température (10, 11), sur la base de données d'étalonnage obtenues préalablement qui sont indicatives d'une corrélation entre la température dudit scintillateur (1) dudit détecteur de rayonnement (D) et ladite valeur relative de ladite sensibilité de comptage, lorsque ladite intensité du rayonnement

est calculée.

7. Système de mesure de rayonnement caractérisé en ce qu'il comprend: un détecteur de rayonnement (D) incluant au moins un scintillateur (1), un guide de lumière principal (4) et une fibre de décalage de longueur d'onde (5) pour absorber une lumière de scintillation qui entre dans ledit guide de lumière principal depuis ledit scintillateur afin de ré- émettre ladite lumière de scintillation absorbée depuis ses deux extrémités (5a, 5b); une paire de parties de traitement de signal (7A, 7B) pour convertir respectivement ladite lumière de scintillation qui quitte les deux extrémités (5a, 5b) de ladite fibre de décalage de longueur d'onde (5) dudit détecteur de rayonnement selon des signaux impulsionnels électriques (a, b); des parties de réglage de largeur d'impulsion (12A à 12D) dont chacune règle lesdits signaux impulsionnels électriques convertis par chacune desdites parties de traitement de signal de telle sorte que ce soient deux types de signaux impulsionnels ou plus (al, bl, a2, b2) présentant des largeurs d'impulsion différentes; des parties de traitement de coïncidence (8A, 8B) dont chacune met en oeuvre un traitement de coïncidence de chacun desdits signaux impulsionnels (al, bl, a2, b2) réglés par lesdites parties de réglage de largeur d'impulsion, afin d'émettre en sortie des données traitées du point de vue de la coïncidence (Ra, Rb) correspondant à chacun desdits signaux impulsionnels; et une partie de traitement de données (9) pour calculer une intensité du rayonnement sur la base desdites données traitées du point de vue de la coïncidence et pour réaliser une correction au niveau de ladite intensité du rayonnement sur la base de la relation entre lesdites données traitées du point de vue de la coïncidence au vu d'une dépendance dudit scintillateur dudit détecteur de rayonnement vis-à-vis de la température, lorsque ladite intensité du rayonnement est calculée, dans lequel ladite paire de parties de traitement de signal (7A, 7B), lesdites parties de réglage de largeur d'impulsion (12A à 12D), lesdites parties de traitement de coïncidence (8A, 8B) et ladite partie de traitement de données (9) sont agencées dans un environnement d'une température sensiblement constante

inférieure ou égale à leurs températures limites de résistance.

8. Détecteur de mesure de rayonnement selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacune desdites parties de traitement de coïncidence (8A, 8B) met en oeuvre un traitement de coïncidence de deux signaux impulsionnels (a, b) réglés par deux parties de réglage de largeur d'impulsion (7A, 7B) et émet en sortie un taux de coïncidence (Ra, Rb) correspondant respectivement à chacun desdits signaux impulsionnels en tant que dites données traitées du point de vue de la coïncidence; et dans lequel ladite partie de traitement de données (9) réalise ladite correction en utilisant une valeur relative (C) 1 0 d'une sensibilité de comptage correspondant à un rapport (Rc) de deux taux de coïncidence (Ra, Rb) émis en sortie depuis lesdites parties de traitement de coïncidence (8A, 8B), sur la base de données d'étalonnage obtenues préalablement qui sont indicatives d'une corrélation entre un rapport de deux taux de coïncidence et ladite valeur relative de ladite sensibilité de

comptage, lorsque ladite intensité du rayonnement est calculée.

9. Procédé de mesure de rayonnement utilisant un détecteur de rayonnement qui inclut au moins un scintillateur (1), un guide de lumière principal (4, 4') et une fibre de décalage de longueur d'onde (5) pour absorber une lumière de scintillation qui entre dans ledit guide de lumière principal depuis ledit scintillateur afin de ré-émettre ladite lumière de scintillation absorbée depuis ses deux extrémités (5a, 5b), ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend: une étape de traitement de signal consistant à convertir ladite lumière qui quitte lesdites deux extrémités de ladite fibre de décalage de longueur d'onde dudit détecteur de rayonnement respectivement selon des signaux impulsionnels électriques; une étape de réglage de largeur d'impulsion consistant à régler lesdits signaux impulsionnels électriques convertis au niveau de ladite étape de traitement de signal de telle sorte que ce soient deux types ou plus de signaux impulsionnels présentant des largeurs d'impulsion différentes; une étape de traitement de coïncidence consistant à mettre en oeuvre un traitement de coïncidence de chacun desdits signaux impulsionnels réglés au niveau de ladite étape de réglage de largeur d'impulsion, afin d'émettre en sortie des données traitées du point de vue de la coïncidence correspondant à chacun desdits signaux impulsionnels; et une étape de traitement de données consistant à calculer une intensité du rayonnement sur la base desdites données traitées du point de vue de la coïncidence et consistant à réaliser une correction au niveau de ladite intensité du rayonnement sur la base de la relation entre lesdites données traitées du point de vue de la coïncidence au vu d'une dépendance dudit scintillateur dudit détecteur de rayonnement vis-à-vis de la température, lorsque ladite intensité du rayonnement est calculée.

10. Support de stockage lisible par ordinateur comportant stocké sur lui un programme de mesure de rayonnement pour forcer un ordinateur à exécuter un procédé de mesure de rayonnement en utilisant un détecteur de rayonnement qui inclut au moins un scintillateur (1), un guide de lumière principal (4, 4') et une fibre de décalage de longueur d'onde (5) pour absorber une lumière de scintillation qui entre dans ledit guide de lumière principal depuis ledit scintillateur afin de ré-émettre ladite lumière de scintillation absorbée depuis ses deux extrémités (5a, 5b), ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend: une étape de traitement de signal consistant à convertir ladite lumière qui quitte respectivement lesdites deux extrémités de ladite fibre de décalage de longueur d'onde dudit détecteur de rayonnement selon des signaux impulsionnels électriques; une étape de réglage de largeur d'impulsion consistant à régler lesdits signaux impulsionnels électriques convertis au niveau de ladite étape de traitement de signal de telle sorte que ce soient deux types ou plus de signaux impulsionnels présentant des largeurs d'impulsion différentes; une étape de traitement de coïncidence consistant à mettre en oeuvre un traitement de coïncidence de chacun desdits signaux impulsionnels réglés au niveau de ladite étape de réglage de largeur d'impulsion afin d'émettre en sortie des données traitées du point de vue de la coïncidence correspondant à chacun desdits signaux impulsionnels; et une étape de traitement de données consistant à calculer une intensité de rayonnement sur la base desdites données traitées du point de vue de la coïncidence et consistant à réaliser une correction au niveau de ladite intensité de rayonnement sur la base de la relation entre lesdites données 1 0 traitées du point de vue de la coïncidence au vu d'une dépendance dudit scintillateur dudit détecteur de rayonnement vis-à-vis de la température, lorsque ladite intensité du rayonnement est calculée.