FR2944879A1 - Detecteur de radiation a cristaux scintillants et procede de fabrication d'une enveloppe pour un tel detecteur. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un détecteur de radiations comprenant une enveloppe (2 ; 2a ; 2f) renfermant un corps scintillant sensible aux radiations émises par le milieu extérieur à l'enveloppe, caractérisé en ce que l'enveloppe (2 ; 2a ; 2f) est constituée, au moins dans une zone donnée, d'une première couche (7 ; 7a ; 7f) d'un premier matériau, notamment métallique, assurant dans ladite zone une herméticité à l'humidité entre les milieux extérieur et intérieur, l'enveloppe étant également constituée dans ladite zone d'une seconde couche (8 ; 8a-8f) d'un second matériau, notamment un matériau composite, formant une coque sensiblement rigide. L'invention s'applique au domaine des détecteurs de radiation à cristaux scintillants hygroscopiques.
Description
Détecteur de radiation à cristaux scintillants et procédé de fabrication d'une enveloppe pour un tel détecteur.
L'invention concerne le domaine des détecteurs de radiations, notamment à cristaux scintillants hautes performances, sensibles aux radiations émises par le milieu environnant.
L'invention se rapporte plus particulièrement à l'enveloppe ou au boîtier renfermant les cristaux scintillants.
De tels détecteurs sont employés dans divers équipements utiles aux activités de la recherche fondamentale, par exemple en calorimétrie, mais également dans de nombreux domaines d'applications cibles tels que l'industrie pétrolière, notamment dans la recherche de nouveaux gisements, l'industrie nucléaire, l'industrie médicale, par exemple dans les PET scanners ( Positron Emission Tomography ).
Ce type de détecteur est sensible aux radiations émises par le milieu environnant, qui sont converties en lumière visible, laquelle peut à son tour être convertie en un signal électrique ou autre.
De tels détecteurs à cristaux scintillants hygroscopiques nécessitent une enveloppe essentiellement hermétique à l'humidité, mais également étanche à la lumière. L'enveloppe doit également être la plus mince possible de façon à diminuer les zones mortes de détection des radiations. L'enveloppe doit par ailleurs assurer une tenue et une protection mécanique des cristaux encapsulés, de manière à former un ensemble aisément manipulable. De ce fait, l'enveloppe doit être rigide sans être fragile.
On connaît des détecteurs à cristaux scintillants pourvus d'une enveloppe réalisée en acier inoxydable ou en aluminium. L'épaisseur de ce type d'enveloppe connue est de l'ordre de 2 mm. En outre la forme de ce type d'enveloppe est classiquement cylindrique de section circulaire, et peut donc être mal adaptée à certains besoins de formes particulières, par exemple des cylindres de sections carrée ou rectangulaire ou autre, permettant par -2
exemple d'accoler parallèlement au moins deux détecteurs l'un contre l'autre. En outre, ce type d'enveloppe n'est pas très perméable à des radiations de faible énergie.
Un détecteur de ce type, tel que décrit dans le document US 6 433 340 comprend une enveloppe comportant une partie centrale, de forme générale cylindrique à section circulaire, constituée en matériau composite, ainsi que des parties d'extrémités formant des bouchons aux extrémités avant et arrière de la partie centrale, réalisées dans un matériau métallique.
L'épaisseur de celle-ci est en outre très importante dans la partie centrale, puisqu'elle dépasse 10 mm, la partie centrale étant constituée de plusieurs couches enroulées du matériau composite d'une épaisseur d'environ 2,5 mm. Un tel détecteur présente de fortes disparités de sensibilité aux radiations selon les zones considérées de l'enveloppe. Ce détecteur est de plus très peu sensible aux radiations de faible énergie.
Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients précédents, en proposant un détecteur de radiation qui satisfasse les besoins de sensibilité aux radiations de faible énergie, tout en étant hermétique à l'humidité et étanche à la lumière.
A cet effet, l'invention a pour objet un détecteur de radiations comprenant une enveloppe renfermant un corps scintillant sensible aux radiations émises par le milieu extérieur à l'enveloppe, caractérisé en ce que l'enveloppe est constituée, au moins dans une zone donnée, d'une première couche d'un premier matériau, notamment métallique, assurant dans ladite zone une herméticité à l'humidité entre les milieux extérieur et intérieur, l'enveloppe étant également constituée dans ladite zone d'une seconde couche d'un second matériau, notamment un matériau composite, formant une coque sensiblement rigide.
L'enveloppe ainsi constituée possède les propriétés et assure entre autres les fonctions suivantes : - tenue mécanique et protection des cristaux, en raison de la rigidité de l'enveloppe conférée par la deuxième couche, - 3
- herméticité à l'humidité, due à la présence de la première couche, et à la présence de la matrice ou résine de la seconde couche, dans les zones de bordures ou de discontinuités de surface, - étanchéité à la lumière, due à la présence de la première couche, - très bonne perméabilité aux radiations de faibles énergies et donc bonne sensibilité du détecteur, en raison de la faible épaisseur de l'enveloppe, qu'autorise la présence de deux couches, dont une est dédiée particulièrement à l'herméticité et à l'humidité. A titre d'exemple, un détecteur selon l'invention permet de détecter des rayons gamma de 100 keV à 25 MeV. - encombrement réduit - possibilité de prendre des formes complexes.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, le matériau constituant la première couche est métallique, notamment constitué majoritairement d'aluminium.
Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, le matériau constituant la seconde couche est un matériau composite à matrice thermodurcissable, telle qu'une résine époxy, et dont le renfort est par exemple en fibres de carbone, de verre ou d'aramide.
Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, le matériau constituant la seconde couche est un matériau composite à matrice thermoplastique, d'un type suivant : Polyétheréthercétone (PEEK), Polyphénylène sulphide (PPS), Polyéther imide (PEI), Polyphénylsulphone (PPSU), Polystyrène (PS), Polycarbonate (PC), Polyuréthanne (TPU), Polyamide (PAl2...), Polypropylène (PP), et dont le renfort est par exemple en fibres de carbone, de verre ou d'aramide.
Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, la première et la seconde couche de l'enveloppe ont une épaisseur cumulée inférieure à 1 mm. 2944879 -4
Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, la première et la seconde couche de l'enveloppe ont une épaisseur cumulée comprise entre 150 et 800 m.
5 Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, la première couche a une épaisseur comprise entre 20 et 50 m.
Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, la seconde couche a une épaisseur comprise entre 100 et 600 m.
Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, la première couche et la seconde couche sont agencées sur l'enveloppe respectivement intérieurement et extérieurement par rapport au milieu extérieur.
Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, la première couche et la seconde couche sont agencées sur l'enveloppe respectivement extérieurement et intérieurement par rapport au milieu extérieur E 20 Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, au moins un élément choisi parmi la première et la seconde couche de l'enveloppe comporte des parties issues de son contour se recouvrant en formant une surépaisseur, de manière à éliminer toute faille dans au moins 25 une zone donnée non plate de l'enveloppe, pour assurer l'herméticité et/ou l'étanchéité de l'enveloppe.
Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, le détecteur est du type à cristaux scintillants hygroscopiques. 30 L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une enveloppe de détecteur de radiations destinée à renfermer un corps scintillant sensible aux radiations émises par le milieu extérieur, caractérisé en ce que l'enveloppe est constituée, au moins dans une zone donnée, d'une première couche d'un premier matériau, notamment métallique, 10 15 - 5
assurant dans ladite zone une étanchéité à l'humidité entre les milieux extérieur et intérieur, l'enveloppe étant également constituée dans ladite zone d'une seconde couche d'un second matériau de type composite à matrice polymérisable, formant une coque sensiblement rigide, les couches étant préparées et assemblées selon les étapes suivantes :
- mise en forme de la première couche sur une préforme telle qu'un mandrin, - recouvrement de la première couche par la seconde couche, avant polymérisation de la matrice, en assurant que la seconde couche épouse sensiblement la surface extérieure de la première couche, qui est opposée à la préforme, - polymérisation de la matrice du second matériau, notamment dans un moule et à température adaptée, assurant simultanément le collage de la seconde couche avec la première couche.
Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, une résine, notamment du même type que la matrice du second matériau, est déposée sur la première couche, avant et/ou après recouvrement de la première couche par la seconde couche.
Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, la seconde couche est constituée d'une nappe déposée sur la première couche.
Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, la seconde couche est formée par enroulement filamentaire autour de la première couche.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une enveloppe de détecteur de radiations destinée à renfermer un corps scintillant sensible aux radiations émises par le milieu extérieur (E), caractérisé en ce que l'enveloppe est constituée, au moins dans une zone donnée, d'une première couche d'un premier matériau, notamment métallique, assurant dans ladite zone une herméticité à l'humidité entre les milieux extérieur et intérieur, l'enveloppe étant également constituée dans - 6
ladite zone d'une seconde couche d'un second matériau de type composite à matrice polymérisable, formant une coque sensiblement rigide, les couches étant préparées et assemblées selon les étapes suivantes : - mise en forme de la seconde couche sur une préforme telle qu'un mandrin, - recouvrement de la seconde couche par la première couche, avant polymérisation de la matrice, en assurant que la première couche épouse sensiblement la surface extérieure de la seconde couche, qui est opposée à la préforme, - polymérisation de la matrice du second matériau, assurant simultanément le collage de la seconde couche avec la première couche
L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'une enveloppe de détecteur de radiations destinée à renfermer un corps scintillant sensible aux radiations émises par le milieu extérieur, caractérisé en ce que l'enveloppe est constituée, au moins dans une zone donnée, d'une première couche d'un premier matériau, notamment métallique, assurant dans ladite zone une herméticité à l'humidité entre les milieux extérieur et intérieur, l'enveloppe étant également constituée dans ladite zone d'une seconde couche d'un second matériau de type composite à matrice polymérisable, formant une coque sensiblement rigide, les couches étant préparées et assemblées selon les étapes suivantes : - mise en forme de la seconde couche de manière à former une enceinte, - introduction de la première couche dans l'enceinte formée par la seconde couche, en assurant que la première couche épouse sensiblement la surface intérieure de la seconde couche, - polymérisation de la matrice du second matériau.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, un adhésif est ajouté pour assurer le collage entre les deux couches.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention et à la lumière des dessins annexés sur lesquels :35 - 7
- la figure 1 représente une vue schématique selon un plan de coupe longitudinal d'un détecteur selon l'invention,
- la figure 2 représente une vue selon le plan de coupe transversal A-A du détecteur selon l'invention de la figure 1,
- la figure 3 représente une variante de réalisation selon un plan de coupe longitudinal d'un détecteur selon l'invention, - les figures 4 et 5 représentent une vue du dessus de la première couche du détecteur selon l'invention, en configurations respectivement déployée/aplatie et pliée en formant un cylindre,
- les figures 6 et 7 représentent respectivement des vues de dessous des figures 4 et 5,
- les figures 8 à 11 représentent différentes variantes de mise en forme de la première couche du détecteur selon l'invention. - les figures 12 et 13 représentent des vues respectivement en section longitudinale et en coupe transversale selon le plan de coupe B-B d'une autre variante de réalisation d'un détecteur selon l'invention, dont l'enveloppe a une section circulaire.
On a représenté à la figure 1 un détecteur de radiations à cristaux scintillants hygroscopiques. Les cristaux scintillants ont par exemple des formes trapézoïdales et peuvent être logés unitairement ou de façon accolés les uns aux autres, de manière à former un corps scintillant 1 dont le contour est représenté par des traits mixtes fins sur les figures. Le corps scintillant 1 est logé dans une enveloppe 2 ayant une forme générale allongée cylindrique dont une extrémité avant 3, dirigée du côté du milieu à sonder, est fermée hermétiquement à l'humidité et de manière étanche à la lumière, et dont une extrémité arrière 4 est reliée aux équipements directement intégrés au détecteur ou à d'autres équipements de traitement des signaux émis par le détecteur. Dans l'exemple illustré à la figure 1, 2944879 -8
l'extrémité arrière du détecteur est fermée par une fenêtre 5 laissant passer la lumière de sorte que les signaux lumineux émis par le corps scintillant 1 sont perçus par un moyen photosensible 6 disposé dans l'axe du corps scintillant 1, du côté opposé de la fenêtre, et donc à l'extérieur de 5 l'enveloppe 2. Cette fenêtre 5 est typiquement réalisée en matière plastique de type plexiglas . Dans une variante de réalisation de l'invention illustrée à la figure 3, l'enveloppe 2a accueille le moyen photosensible 6, de sorte qu'il n'est pas nécessaire, dans ce cas, de prévoir une fenêtre de fermeture translucide entre le corps scintillant 1 et le moyen photosensible 6. 10 L'extrémité arrière 4a du détecteur peut alors être fermée de façon semblable à l'extrémité avant 3a, sous réserve du passage des moyens de connectique 6a vers des équipements auxquels le détecteur est relié.
Selon l'invention, l'enveloppe 2 comprend une première couche 7 d'un 15 premier matériau, disposée du côté intérieur de l'enveloppe 2, et une seconde couche 8 d'un second matériau, disposé du côté extérieur de l'enveloppe, c'est-à-dire du côté du milieu extérieur E à sonder.
La première couche 7 est essentiellement destinée à assurer une étanchéité 20 à l'humidité vis-à-vis du milieu extérieur E à l'enveloppe 2. Ce matériau est typiquement métallique. Il est avantageusement constitué majoritairement d'aluminium. Toutefois, d'autres types de métaux ou alliages métalliques peuvent être envisagés sans sortir du cadre de l'invention. On peut par exemple envisager un matériau à base de titane. 25 La seconde couche 8 est quant à elle essentiellement destinée à apporter une tenue mécanique suffisante au détecteur, ainsi qu'une résistance à d'éventuels chocs.
30 Le matériau constituant la seconde couche 8 est un matériau composite. La matrice de ce dernier peut être une résine thermodurcissable telle qu'une résine époxy. Le renfort est constitué de fibres de carbone ou de fibres de verre ou de fibres d'aramide, ou de tout type de renfort équivalent. 2944879 -9
Dans une variante de réalisation de l'invention, la matrice peut être une résine thermoplastique, de l'un des types suivants : Polyétheréthercétone (PEEK), Polyphénylène sulphide (PPS), Polyéther imide (PEI), Polyphénylsulphone (PPSU), Polystyrène (PS), Polycarbonate (PC), 5 Polyuréthanne (TPU), Polyamide (PAl2...), Polypropylène (PP). Dans ce cas, le renfort peut également être constitué de fibres de carbone ou de fibres de verre, ou de fibres d'aramide ou de tout autre type de renfort équivalent.
On note que la résine constituant la matrice du second matériau participe 10 activement, lors de sa polymérisation, à la cohésion et au collage des deux couches 7, 8 entre elles. La résine s'associe à la première couche 7 pour assurer un collage et un colmatage très efficaces de cette première couche 7 dans ses zones de contour ou de recouvrement, nécessaires à la réalisation d'une forme finale correspondant à la forme volumique de 15 l'enveloppe 2. De ce fait, la résine contribue à assurer une herméticité de l'enveloppe 2 à l'humidité et une étanchéité à la lumière, dans les zones de discontinuité de matière ou de recouvrement de la première couche 7.
Selon l'invention, la première couche 7 a une épaisseur comprise entre 20 20 et 50 m, par exemple 30 m, tandis que la seconde couche 8 a une épaisseur comprise entre 100 et 600 m, par exemple 200 m. Ainsi l'épaisseur cumulée des deux couches peut ne pas dépasser 800 m. A titre d'exemple, on peut donc obtenir une épaisseur de 230 m.
25 La mise en forme finale de la première couche 7 est par exemple réalisée à l'aide d'une préforme (non représentée), constituant un mandrin, parallélépipédique dans le cas de la première couche 7 constituant un détecteur des figures 1 et 3, dont on enveloppe au moins en partie les faces extérieures. 30 Un moyen de mise en forme de la première couche est présenté ci-après, étant entendu que d'autres moyens ou méthodes peuvent être employés. On a représenté aux figures 4 et 6, en vue de dessus et en configuration déployée, la forme de la première couche 7 du matériau métallique de la 2944879 -10-
figure 1. Celui-ci est par exemple constitué de cinq pans longitudinaux 71, 72, 73, 74, 75. Trois pans 72-74 sont destinés à être repliés selon leurs lignes de jonction parallèles, pour former un U . Deux pans latéraux disposés de part et d'autres des trois premiers pans 72-74 sont repliés pour 5 fermer l'ouverture du U , en se superposant au moins partiellement (figures 5 et 7). La seconde couche 7 forme ainsi une section fermée. A son extrémité avant 3, la forme déployée de la première couche 7 comporte un fond 76, disposé dans le prolongement de l'un 73 des pans, et dont la forme et les dimensions coïncident avec la section transversale précitée. A chacun 10 de ses bords libres, le fond 76 comprend des oreilles 77, 78, 79 destinés à être repliées et collées respectivement avec des pans 72, 74, 75, en formant des ourlets intérieurs ou extérieurs. La première couche 7 ainsi disposée autour de la préforme peut à son tour être recouverte par la seconde couche 8. 15 Ce qui est dit dans la description en référence à la première couche 7 et à la seconde couche 8 reste valable, sauf mention explicite ou précision contraire, pour la première couche 7a, 7f ou la seconde couche 8a-8f d'autres modes de réalisation. La première couche 7a de l'exemple de réalisation de la figure 3 comporte deux fonds prévus respectivement à chaque extrémité, ces deux fonds pouvant être mis en forme de manière similaire à ce qui est décrit pour le fond 76 de la première couche 7 (figures 1 et 4 à 7). 25 Dans une variante de réalisation non représentée de la première couche, un fond ou les deux fonds d'extrémités de la première couche peut (peuvent) être constitué(s) d'un ou de deux pans dissociés rapportés aux extrémités, et collés sur les pans longitudinaux de la première couche, formant une 30 section transversale fermée.
La seconde couche 8 peut se présenter sous différentes formes. On peut prévoir que la seconde couche 8-8f soit constituée d'une nappe. Les fibres peuvent être courtes (mat), longues (tissu), organisées ou disposées de 35 façon aléatoire. 20 2944879 -11-
La seconde couche 8 en matériau composite est constituée de son renfort (fibres de carbone ou fibres de verre) et de sa matrice ou résine (résine époxy, PEEK, PPS, PEI, PPSU, PS, PC, TPU, PAl2, PP etc.) non polymérisée, 5 avant d'être posée par-dessus la première couche 7.
La seconde couche 8 peut être posée de différentes façons, selon sa forme ou structure de départ, par-dessus la première couche 7, en épousant sensiblement la forme extérieure de cette dernière. Dans le cas où la 10 seconde couche 8 se présente sous la forme d'une nappe (ou peau ), elle peut présenter une forme déployée initiale semblable à celle de la première couche 7. La seconde couche 8b peut dans ce cas comporter une section transversale refermée sur elle-même par recouvrement ou superposition de pans latéraux 81, 82 (figure 8). En variante, la section de la seconde couche 15 8c peut être fermée par un pan longitudinal disjoint 83 rapporté sur des bords latéraux prévus aux extrémités libres d'un U (figure 9). Des ourlets sont prévus à cet effet sur les pans latéraux (figure 9). Dans une autre variante (figure 10), le pan longitudinal rapporté 84 peut lui-même incorporer des rebords latéraux aptes à recouvrir au moins partiellement 20 des pans latéraux de la seconde couche 8d. Dans une autre variante dont la figure 10 présente un exemple de réalisation, la seconde couche 8e peut être formée de façon plus complexe en recouvrant au moins deux ensembles préforme-première couche juxtaposés, de manière à obtenir au moins deux enveloppes formant deux alvéoles accolées l'une à l'autre (le 25 terme alvéole faisant référence au logement libéré par la préforme après retrait de celle-ci). Dans ce cas, on peut prévoir que la paroi de séparation des alvéoles soit constituée de deux épaisseurs 84, 85 de la seconde couche 8e.
30 Dans les zones d'extrémités de l'enveloppe 2, la seconde couche 8 peut être formée avec un ou deux fonds similaires à ceux 76 prévus sur la première couche 7. On peut également prévoir que des pans dissociés soient rapportés aux extrémités, et collés sur les pans longitudinaux de la seconde couche 8 formant une section fermée telle que représentée aux figures 8 à 35 11. 2944879 - 12-
Dans le cas où la seconde couche se présente sous une forme filamentaire, cette seconde couche est constituée par enroulement du filament autour de l'ensemble formé par la préforme - première couche 7. A cet effet, ce 5 dernier ensemble peut être mis en rotation autour de son axe longitudinal, tandis que le filament est issus d'une filière éventuellement mobile en translation le long dudit axe longitudinal.
L'ensemble formé par la préforme - première couche 7 et seconde couche 8 10 est disposé dans un moule fermé puis porté à une température adéquate et pendant une durée appropriée impliquant la polymérisation de la matrice ou résine. Une fois la matrice polymérisée, la seconde couche 8 forme une coque sensiblement rigide.
15 A titre d'exemple, la polymérisation peut être réalisée par cuisson à une température supérieure à 100°C pendant plusieurs heures, pour une résine époxy classique. A titre alternatif, d'autres types de résines peuvent être utilisées, notamment des résines à polymérisation à température ambiante.
20 On peut prévoir qu'avant la mise en place de la seconde couche 8 par-dessus la première couche 7, un complément de résine soit ajouté par-dessus les zones de discontinuité de la première couche 7 ou dans les zones de raccordement / jonction de parties distinctes de son contour réalisant la forme volumique de cette première couche. Ce complément de résine est 25 avantageusement du même type que la matrice du second matériau, de manière à réaliser une parfaite cohésion de l'ensemble lors de la polymérisation. Ce complément de résine est destiné à prévenir toute faille dans l'enveloppe, notamment au vu de l'herméticité à l'humidité qui est recherchée. 30 On note également que lorsque la seconde couche est en matériau composite à matrice thermodurcissable de type époxy, celle-ci réalise parfaitement le collage entre les deux couches. En revanche, lorsque la seconde couche est en matériau composite à matrice thermoplastique, il 2944879 - 13 -
peut être utile de prévoir un adhésif pour assurer un collage satisfaisant entre les deux couches.
Après polymérisation de la résine, le moule est ouvert puis la préforme est 5 extraite de l'enveloppe réalisée.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux moyens qui viennent d'être décrits et comprend tous les équivalents techniques.
10 Par exemple, le corps scintillant 1f peut avoir une section autre que parallélépipédique comme c'est le cas dans les exemples des figures 1 à 11.
Dans le cas illustré aux figures 12 et 13, le corps scintillant 1f a une section transversale circulaire. L'enveloppe 2f peut également avoir une section 15 transversale de forme circulaire, dans laquelle la première 7f et la seconde couche 8f ont également des sections circulaires. La préforme utilisée a donc également une forme cylindrique de section circulaire.
De plus, s'agissant de la fabrication de l'enveloppe, la seconde couche peut 20 dans une variante de réalisation être réalisée à partir de plaques, assemblées et soudées pour former une enceinte. La première couche en matériau métallique peut être introduite à l'intérieur de cette enceinte, pour former une chemise. Celle-ci peut être collée à la seconde couche par un adhésif adapté aux deux matériaux. 25 Selon un autre mode de réalisation non illustré de l'invention, on peut prévoir que les couches soient disposées de façon inversée par rapport à ce qui a été décrit précédemment et illustré sur les figures. En effet, la première et la seconde couche peuvent être disposées respectivement 30 extérieurement et intérieurement par rapport au milieu extérieur E de l'enveloppe. Dans ce cas, la seconde couche est d'abord appliquée sur une préforme ou mandrin avant polymérisation de la résine constituant la matrice du second matériau. Ensuite, la première couche est disposée par-dessus la seconde couche, en assurant que les surfaces sont bien 35 appliquées l'une contre l'autre. Une application de résine additionnelle peut 2944879 - 14 -
être réalisée sur la deuxième couche avant de recevoir la première couche. Ensuite, la polymérisation de la seconde couche est réalisée, de manière à assurer le collage et la cohésion des deux couches entre elles. On note que les termes première couche et seconde couche ne sont pas 5 significatifs de l'ordre d'utilisation des couches, mais sont uniquement des moyens de les désigner simplement.
Claims (19)
- REVENDICATIONS1. Détecteur de radiations comprenant une enveloppe (2 ; 2a ; 2f) renfermant un corps scintillant sensible aux radiations émises par le milieu extérieur à l'enveloppe, caractérisé en ce que l'enveloppe (2 ; 2a ; 2f) est constituée, au moins dans une zone donnée, d'une première couche (7 ; 7a ; 7f) d'un premier matériau, notamment métallique, assurant dans ladite zone une herméticité à l'humidité entre les milieux extérieur et intérieur, l'enveloppe étant également constituée dans ladite zone d'une seconde couche (8 ; 8a-8f) d'un second matériau, notamment un matériau composite, formant une coque sensiblement rigide.
- 2. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau constituant la première couche (7 ; 7a, 7f) est métallique, notamment constitué majoritairement d'aluminium.
- 3. Détecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau constituant la seconde couche (8 ; 8a-8f) est un matériau composite à matrice thermodurcissable, telle qu'une résine époxy, et dont le renfort est par exemple en fibres de carbone, de verre ou d'aramide.
- 4. Détecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau constituant la seconde couche (8 ; 8a-8f) est un matériau composite à matrice thermoplastique d'un type suivant : Polyétheréthercétone (PEEK), Polyphénylène sulphide (PPS), Polyéther imide (PEI), Polyphénylsulphone (PPSU), Polystyrène (PS), Polycarbonate (PC), Polyuréthanne (TPU), Polyamide (PAl2...), Polypropylène (PP), et dont le renfort est par exemple en fibres de carbone, de verre ou d'aramide.
- 5. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la première (7 ; 7a-7f) et la seconde couche (8 ; 8a-8f) de l'enveloppe (2 ; 2a ; 2f) ont une épaisseur cumulée inférieure à 1 mm.
- 6. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la première (7 ; 7a ; 7f) et la seconde couche (8 ; 8a-8f) de 2944879 -16- l'enveloppe (2 ; 2a ; 2f) ont une épaisseur cumulée comprise entre 150 et 800 m. 5
- 7. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la première couche (7 ; 7a ; 7f) a une épaisseur comprise entre 20 et 50 m.
- 8. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en 10 ce que la seconde couche (8; 8a-8f) a une épaisseur comprise entre 100 et 600 m.
- 9. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la première couche (7 ; 7a ; 7f) et la seconde couche (8 ; 8a-8f) 15 sont agencées sur l'enveloppe (2 ; 2a ; 2f) respectivement intérieurement et extérieurement par rapport au milieu extérieur E.
- 10. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la première couche et la seconde couche sont agencées sur 20 l'enveloppe respectivement extérieurement et intérieurement par rapport au milieu extérieur E
- 11. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'au moins un élément choisi parmi la première (7 ; 7a ; 7f) et la 25 seconde couche (8 ; 8a-8f) de l'enveloppe (2 ; 2a ; 2f) comporte des parties issues de son contour se recouvrant en formant une surépaisseur, de manière à éliminer toute faille dans au moins une zone donnée non plate de l'enveloppe, pour assurer l'herméticité et/ou l'étanchéité de l'enveloppe (2 ; 2a ; 2f). 30
- 12. Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le détecteur est du type à cristaux scintillants hygroscopiques.
- 13. Procédé de fabrication d'une enveloppe (2 ; 2a ; 2f) de détecteur de 35 radiations destinée à renfermer un corps scintillant sensible aux radiations 2944879 -17- émises par le milieu extérieur (E), caractérisé en ce que l'enveloppe (2 ; 2a ; 2f) est constituée, au moins dans une zone donnée, d'une première couche (7 ; 7a ; 7f) d'un premier matériau, notamment métallique, assurant dans ladite zone une herméticité à l'humidité entre les milieux 5 extérieur et intérieur, l'enveloppe étant également constituée dans ladite zone d'une seconde couche (8 ; 8a-8f) d'un second matériau de type composite à matrice polymérisable, formant une coque sensiblement rigide, les couches étant préparées et assemblées selon les étapes suivantes : - mise en forme de la première couche (7 ; 7a ; 7f) sur une préforme telle 10 qu'un mandrin, - recouvrement de la première couche (7 ; 7a ; 7f) par la seconde couche (8 ; 8a-8f), avant polymérisation de la matrice, en assurant que la seconde couche (8 ; 8a-8f) épouse sensiblement la surface extérieure de la première couche (7 ; 7a ; 7f), qui est opposée à la préforme, 15 - polymérisation de la matrice du second matériau, notamment dans un moule et à température adaptée, assurant simultanément le collage de la seconde couche (8 ; 8a-8f) avec la première couche (7 ; 7a ; 7f).
- 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'une résine, 20 notamment du même type que la matrice du second matériau, est déposée sur la première couche, avant et/ou après recouvrement de la première couche (7 ; 7a ; 7f) par la seconde couche (8 ; 8a-8f).
- 15. Procédé selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que la 25 seconde couche (8 ; 8a-8f) est constituée d'une nappe déposée sur la première couche (7 ; 7a ; 7f).
- 16. Procédé selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que la seconde couche (8 ; 8a ; 8f) est formée par enroulement filamentaire 30 autour de la première couche (7 ; 7a ; 7f).
- 17. Procédé de fabrication d'une enveloppe de détecteur de radiations destinée à renfermer un corps scintillant sensible aux radiations émises par le milieu extérieur (E), caractérisé en ce que l'enveloppe est constituée, au 35 moins dans une zone donnée, d'une première couche d'un premier 2944879 -
- 18 - matériau, notamment métallique, assurant dans ladite zone une herméticité à l'humidité entre les milieux extérieur et intérieur, l'enveloppe étant également constituée dans ladite zone d'une seconde couche d'un second matériau de type composite à matrice polymérisable, formant une coque 5 sensiblement rigide, les couches étant préparées et assemblées selon les étapes suivantes : - mise en forme de la seconde couche sur une préforme telle qu'un mandrin, - recouvrement de la seconde couche par la première couche, avant 10 polymérisation de la matrice, en assurant que la première couche épouse sensiblement la surface extérieure de la seconde couche, qui est opposée à la préforme, - polymérisation de la matrice du second matériau, assurant simultanément le collage de la seconde couche avec la première couche. 15 18. Procédé de fabrication d'une enveloppe (2 ; 2a ; 2f) de détecteur de radiations destinée à renfermer un corps scintillant sensible aux radiations émises par le milieu extérieur (E), caractérisé en ce que l'enveloppe (2 ; 2a ; 2f) est constituée, au moins dans une zone donnée, d'une première 20 couche (7 ; 7a ; 7f) d'un premier matériau, notamment métallique, assurant dans ladite zone une étanchéité à l'humidité entre les milieux extérieur et intérieur, l'enveloppe étant également constituée dans ladite zone d'une seconde couche (8 ; 8a-8f) d'un second matériau de type composite à matrice polymérisable, formant une coque sensiblement rigide, 25 les couches étant préparées et assemblées selon les étapes suivantes : - mise en forme de la seconde couche (8 ; 8a-8f) de manière à former une enceinte, - introduction de la première couche (7 ; 7a ; 7f) dans l'enceinte formée par la seconde couche (8 ; 8a-8f), en assurant que la première couche (7 ; 7a 30 7f) épouse sensiblement la surface intérieure de la seconde couche (8 ; 8a-8f), - polymérisation de la matrice du second matériau. 2944879 -
- 19 - 19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'un adhésif est ajouté pour assurer le collage entre les deux couches (7 ; 7a ; 7f ; 8 ; 8a-8f).
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| CN107390251A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-24 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 无水封装的闪烁晶体组合体、封装方法及探测器 |
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- 2009-04-28 FR FR0952792A patent/FR2944879A1/fr active Pending
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2010
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Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN107390251A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-24 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 无水封装的闪烁晶体组合体、封装方法及探测器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010125292A1 (fr) | 2010-11-04 |
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