FR3010191A1 - Dispositif de detection de la contamination alpha d'objets - Google Patents

Abstract

Il s'agit d'un dispositif de détection de la contamination alpha d'un objet (7) comprenant une enceinte (1) étanche à la lumière délimitée par une paroi (P) décomposable en différentes parties parmi lesquelles une partie de fond (2) et une partie sommitale (4) en vis à vis, cette enceinte (1) étant munie d'au moins une porte (5) permettant d'introduire l'objet (7) dans l'enceinte (1), et contenant un ou plusieurs photo-détecteur (8) d'ultraviolets configurés pour détecter des photons ultraviolets issus de particules alpha susceptibles de se trouver en surface de l'objet (7) s'il est contaminé et pour délivrer un signal de mesure, un support (6)surélevé par rapport à la partie de fond (2) pour accueillir l'objet (7) dans l'enceinte (1), transparent ou quasi transparent aux ultraviolets, le photodétecteur (8) coopérant avec des moyens d'acquisition et de traitement (17) du signal de mesure pour déterminer, à partir du signal de mesure si l'objet (7) est contaminé ou non.

Description

DISPOSITIF DE DÉTECTION DE LA CONTAMINATION ALPHA D'OBJETS DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention est relative à la détection de la contamination par des particules alpha d'objets, préférablement de petites tailles. Les particules alpha sont très peu pénétrantes et ne parcourent pas plus de 5 à 10 centimètres dans l'air. Elles sont arrêtées par la peau ou par n'importe quel écran de faible épaisseur. En revanche, elles sont fortement énergétiques. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE La recherche de la contamination par des particules alpha en sortie d'une zone contrôlée contaminée se fait par contact direct à l'aide de contaminamètres à circulation de gaz, par exemple du butane, ou à scintillateur par exemple en sulfure de Zinc. Ces contaminamètres possèdent une ou plusieurs fenêtres d'entrée sur laquelle les opérateurs appliquent leurs mains, leurs poignets ou leurs pieds. Le contrôle est manuel.

Malheureusement ce type de contrôle ne convient pas bien à la détection d'objets que l'opérateur est susceptible d'utiliser dans la zone contrôlée contaminée comme des clefs, un téléphone portable, un stylo, un casque de protection, un badge, un cahier, un porte-document ou des outils portatifs. Le contrôle manuel de ces objets nécessiterait de contrôler toutes les surfaces de l'objet 7 et cela n'est pas aisé pour des objets de forme complexe comme celle de stylos, de casques, d'outils. Le contrôle ne peut pas alors être exhaustif ce qui n'est pas satisfaisant. Ces contaminamètres fonctionnent par tout ou rien. Il existe des moniteurs pour le contrôle de la radioactivité gamma sur ou dans ce type d'objets. On s'aperçoit que ce contrôle d'absence ou de présence de radioactivité gamma conduit à des économies très importantes sur les coûts de traitement des déchets. Mais ces moniteurs ne fonctionnent pas avec des particules alpha.

C'est pourquoi le besoin de pouvoir vérifier la contamination potentielle de ce type d'objets par des particules alpha se fait sentir. EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a justement comme but de proposer un dispositif de recherche de contamination par des particules alpha d'objets de forme quelconque. Un but de l'invention est donc de proposer un dispositif de détection de contamination alpha d'objets en sortie de zone nucléaire qui soit le plus exhaustif possible. Un autre but de l'invention est donc de proposer un dispositif de détection de contamination alpha d'objets en sortie de zone nucléaire qui soit extrêmement simple d'utilisation. Encore un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de détection de contamination alpha d'objets en sortie de zone nucléaire qui possède un niveau de sensibilité élevé.

Un but supplémentaire de l'invention est de proposer un dispositif de détection de contamination alpha d'objets en sortie de zone nucléaire qui donne un résultat en quelques secondes. Pour atteindre ces buts l'invention propose de réaliser dans l'obscurité une détection d'ultraviolets générés par l'objet.

Plus particulièrement la présente invention concerne un dispositif de détection de la contamination alpha d'un objet comportant une enceinte étanche à la lumière délimitée par une paroi décomposable en différentes parties parmi lesquelles une partie de fond et une partie sommitale en vis à vis, cette paroi étant munie d'au moins une porte, dite porte avant, permettant d'introduire l'objet dans l'enceinte.

L'enceinte contient intérieurement un ou plusieurs photo-détecteurs d'ultraviolets configurés pour détecter des photons ultraviolets issus de particules alpha susceptibles de se trouver en surface de l'objet s'il est contaminé et pour délivrer un signal de mesure, un support surélevé par rapport à la partie de fond, situé entre la partie de fond et la partie sommitale pour accueillir l'objet dans l'enceinte, transparent ou quasi transparent aux ultraviolets. Le ou chaque photo-détecteur coopère avec des moyens d'acquisition et de traitement du signal de mesure pour déterminer, à partir du signal de mesure, si l'objet est contaminé ou non. De préférence, le ou chaque photo-détecteur est solidaire de la paroi.

La paroi comporte également des parties latérales reliant la partie sommitale à la partie de fond, dans lequel la porte avant est portée par une des parties latérales. Une partie sensiblement opposée à celle munie de la porte avant peut être munie également d'une porte, dite porte arrière, la porte avant étant destinée à déboucher dans une zone contrôlée susceptible d'être contaminée et la porte arrière étant destinée à déboucher dans une zone non contaminée lorsque le dispositif de détection est mis en place. Dans un mode de réalisation, au moins une partie de paroi a une surface donnant à l'intérieur de l'enceinte qui est plane. En variante ou en combinaison, au moins une partie de paroi a une surface donnant à l'intérieur de l'enceinte qui est courbe. La surface courbe peut être une surface à simple ou à double courbure. Le support peut comporter un plateau en matériau solide transparent aux ultraviolets, ce plateau étant plein ou ajouré. En variante, le support peut être un filet fixé à la paroi au niveau de son bord. Le support est de préférence amovible pour pouvoir être décontaminé s'il a supporté un objet contaminé. Le dispositif de détection comporte, de préférence, des moyens de verrouillage de la porte arrière activables/désactivables par les moyens de d'acquisition et de traitement, cela permet d'éviter que l'objet soit retiré de l'enceinte par la porte arrière alors qu'il a été détecté comme contaminé. Le dispositif de détection comporte, de préférence, des moyens de signalisation lumineux et/ou sonores reliés aux moyens d'acquisition et de traitement, pour alerter un opérateur de la contamination de l'objet placé dans l'enceinte.

Il est préférable pour augmenter la sensibilité du dispositif de détection, de munir la paroi à l'intérieur de l'enceinte de moyens de réflexion des ultraviolets, ces moyens de réflexion n'empiétant pas sur le ou chaque photo-détecteur. Les moyens de réflexion des ultraviolets peuvent être choisis parmi des miroirs, de la peinture blanche. Pour améliorer la sensibilité du dispositif de détection, il est possible que le photo-détecteur ou au moins un des photo-détecteurs coopère avec des moyens de focalisation placés en amont du photo-détecteur par rapport au support. Pour augmenter la quantité de photons ultraviolets disponibles, il est possible de prévoir un dispositif d'injection d'un gaz contenant de l'azote à l'intérieur de l'enceinte, pour renforcer la présence d'azote dans l'enceinte. La présente invention concerne également un procédé de détection de la contamination alpha d'un objet à l'aide d'un dispositif de détection ainsi caractérisé. Il comporte les étapes suivantes : -ouverture de la porte avant ; - verrouillage de la porte arrière en position fermée ; - positionnement de l'objet sur le support surélevé ; - fermeture de la porte avant ; - acquisition par le ou chaque photo-détecteur de photons qui le percutent pendant un temps de mesure et élaboration d'un signal de dénombrement brut ; - traitement du signal de dénombrement brut en prenant en compte un signal de dénombrement à vide pendant un temps d'acquisition et comparaison avec un seuil; lorsque le résultat de la comparaison est positif alors l'objet n'est pas contaminé et lorsque le résultat de la comparaison est négatif, l'objet est contaminé. Si l'objet est contaminé, le procédé peut comporter, en outre, les étapes suivantes : - activation des moyens de signalisation ; - maintien du verrouillage de la porte arrière ; - récupération de l'objet par la porte avant.

Si l'objet n'est pas contaminé, le procédé peut comporter, en outre, les étapes suivantes : - déverrouillage de la porte arrière ; - récupération de l'objet par la porte arrière.

Le procédé de détection peut comporter au préalable une étape de mesure du bruit dans l'enceinte par acquisition par le ou chaque photo-détecteur de photons qui le percutent pendant le temps d'acquisition et élaboration du signal de dénombrement à vide, la mesure du bruit se faisant en l'absence d'objet dans l'enceinte. La prise en compte du bruit permet d'améliorer la fiabilité de la détection.

Le procédé de détection comporte au préalable une étape de détermination du seuil de détection qui correspond à un taux de comptage limite permettant d'établir qu'un objet est contaminé ou non. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : Les figures 1A à 1F montrent en vue de face ou en vue de dessus plusieurs variantes d'un dispositif de détection de contamination alpha d'objets conforme à l'invention ; la figure 2 est un organigramme illustrant les étapes d'un procédé de détection de contamination alpha d'objets mettant en oeuvre le dispositif de détection objet de l'invention. Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre. Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On se réfère aux figures 1A, 1B, 1C qui montrent en vue de face ou en vue de dessus un dispositif de détection de la contamination par des particules alpha d'objet 7. Il comporte une enceinte 1 étanche à la lumière délimitée par une paroi P, cette paroi P est décomposable en en une partie de fond 2, des parties latérales contiguës 3av, 3ar, 3g, 3d et une partie sommitale 4 opposée à la partie de fond 2. Les parties latérales 3av, 3ar, 3g, 3d contiguës relient la partie sommitale 4 à la partie de fond 2. La paroi P est munie d'au moins une porte 5. Sur les figures 1A, 1B, 1C, les différentes parties de la paroi P ont une surface intérieure à l'enceinte qui est plane, ce n'est qu'un exemple non limitatif. Sur la figure 1A, la partie latérale référencée 3av et qualifiée d'avant est ôtée pour permettre de voir à l'intérieur de l'enceinte 1. La porte 5 est de préférence sur la partie latérale avant 3av comme illustré sur la figure 1B. A l'intérieur de l'enceinte 1, un ou plusieurs photo-détecteurs d'ultraviolets 8 sont solidaires de la paroi P. Sur ces exemples, il y a un photo- détecteur 8 solidaire de la partie sommitale 4. Sur la figure 1C, il y a de plus un photo- détecteur 8 supplémentaire solidaire de la partie latérale 3d. On pourrait envisager de mettre les photo-détecteurs sur d'autres parties de la paroi P comme on le verra ultérieurement ou même sur toutes les parties de la paroi P. Le ou chaque photo-détecteur est de préférence un tube photomultiplicateur (connus par l'abréviation anglo- saxonne PMT) ayant une réponse spectrale adaptée autour de 350 nm, cette longueur d'onde étant une longueur d'onde moyenne sachant que les longueurs d'onde d'émission des ultra-violets étant situées entre 280 nm et 430 nm. Sur ces figures le ou chaque photo-détecteur est schématisé et se limite à une surface de détection. Il est préférable que le ou chaque photo-détecteur 8 ait une sensibilité maximale comprise entre environ 250 nm et 500 nm, de préférence comprise entre 280 nm et 430 nm et plus particulièrement entre 300 nm et 400 nm. Cela permet d'obtenir une bonne sensibilité aux longueurs d'ondes d'intérêt d'ondes les plus prépondérantes, celles-ci étant essentiellement comprises entre 310 nm et 370 nm, ce qui exclut les longueurs d'ondes visibles qui ne sont alors pas exploitées. L'enceinte 1 contient un support 6 disposé à distance de la partie de fond 2 de la paroi P, entre la partie de fond 2 et la partie sommitale 4 destiné à supporter l'objet 7 à contrôler, ce support 6 est ainsi surélevé par rapport à la partie de fond 2. Il est transparent ou quasi-transparent aux ultraviolets. Par transparent ou quasi transparent, on entend qu'il laisse passer sans les arrêter des photons dont la longueur d'ondes est comprise entre environ 300 nm et 400 nm. Le support 6 est solidaire de la paroi P. L'objet 7 à contrôler lorsqu'il est contaminé, comporte en surface des particules alpha qui interagissent avec les atomes d'azote présents dans l'air remplissant l'enceinte 1. Cela provoque une scintillation. La scintillation se traduit par l'émission de photons ultraviolets qui se propagent librement dans l'enceinte 1. Certains de ces photons ultraviolets atteignent directement un photo-détecteur 8. D'autres photons ultraviolets percutent la paroi P de l'enceinte et sont réfléchis une ou plusieurs fois avant d'atteindre un photo-détecteur 8. Le rayonnement ultraviolet est illustré par des flèches, certaines illustrent la réflexion sur la paroi P de l'enceinte 1, d'autres illustrent la propagation directe vers un photo-détecteur 8. Le ou chaque photo-détecteur 8, en se trouvant à vue directe de l'objet 7 placé sur le support surélevé 6 ou à vue indirecte à travers le support surélevé 6, est couplé optiquement à l'objet 7. On entend qu'il détecte les photons ultraviolets émis depuis l'objet 7. Il n'est pas nécessaire d'utiliser un convertisseur de lumière, pour convertir le rayonnement ultraviolet en lumière visible. Le niveau de bruit de fond lumineux généré par les UVB est bas. Il est possible de placer des moyens de focalisation 19, en amont d'un photo-détecteur 8 par rapport au support surélevé 6, c'est-à-dire par rapport au sens de propagation des photons ultraviolets de l'objet 7 vers le photo-détecteur 8. Cela augmente la sensibilité du dispositif de détection de la contamination alpha, en focalisant les photons ultraviolets sur le photo-détecteur 8. Ces moyens de focalisation 19 sont illustrés par une lentille convergente. Pour améliorer la quantité de photons ultraviolets détectés par un des photo-détecteurs d'ultraviolets 8, il préférable que les différentes parties 2, 3av, 3ar, 3g, 3d de la paroi soient tapissées de moyens de réflexion des ultraviolets 9. Les moyens de réflexion des ultraviolets 9 ne doivent pas empiéter sur le ou chaque photo-détecteur 8. Sur les figures 1A, 1B, 1C, chaque photo-détecteur d'ultraviolets 8 s'étend sensiblement sur toute la surface d'une des parties 4 de la paroi P à laquelle il est fixé. S'il n'occupe pas toute la surface de la partie de la paroi P, le reste de la surface peut être tapissé de moyens de réflexion d'ultraviolets 9. Le ou chaque photo-détecteur d'ultraviolets 8 permet de capter et de comptabiliser chaque photon ultraviolet en provenance de l'objet 7 à contrôler. Les moyens de réflexion des ultraviolets 9 peuvent être des miroirs ou de la peinture blanche, par exemple. La partie 4 de la paroi P portant un photo-détecteur 8 peut être partiellement équipée de moyens de réflexion des ultraviolets 9, si le photo- détecteur 8 n'occupe pas toute la surface de la partie. L'enceinte 1 peut être intérieurement en forme de parallélépipède rectangle, la paroi P est formée de parties dont la surface intérieure est plane comme sur les figures 1A, 1B, 1C. D'autres formes de paroi P, ou tout du moins de surface intérieure de la paroi P, sont envisageables comme on le verra ultérieurement.

L'enceinte peut comporter sur une partie latérale 3ar de paroi opposée à la partie latérale 3av de paroi qui est munie de la porte 5, dite porte avant, une seconde porte 10, dite porte arrière. La porte avant 5 est destinée à déboucher en zone contrôlée 11, susceptible d'être contaminée et la porte arrière 10 est destinée à déboucher en zone non contaminée 12 lorsque le dispositif de détection est opérationnel. La porte arrière 10 est munie d'un dispositif de verrouillage 13 qui est activé automatiquement dès qu'un objet est positionné à l'intérieur de l'enceinte. Le dispositif de détection peut avoir approximativement les dimensions suivantes largeur environ 40 cm, profondeur environ 30 cm et hauteur environ 30 cm. De telles dimensions conviennent pour pouvoir contenir des stylos, cahiers, clés, badges, téléphones portables, outils portatifs, casques, blocs-notes Le fait que l'enceinte 1 soit étanche à la lumière permet que les mesures se fassent dans l'obscurité, ce qui réduit considérablement le bruit de fond provenant de la lumière ambiante à l'extérieur de l'enceinte 1. La détection des ultraviolets est réalisée dans l'obscurité totale ou quasi totale.

Le fait de prévoir des moyens de réflexion des ultraviolets 9 sur toutes les parties de la paroi P de l'enceinte 1 à l'exception de chaque zone portant un photo-détecteur d'ultraviolets 8 permet de réfléchir les ultraviolets induits par radio-luminescence de l'azote à la surface contaminée par des particules alpha et de les diriger vers un photo-détecteur 8. Ces ultraviolets sont donc la preuve de la contamination surfacique par des particules alpha de l'objet 7. Un avantage du dispositif de détection objet 7 de l'invention est lié au support 6, transparent ou quasi aux ultraviolets, surélevé par rapport à la partie de fond 2 de la paroi P. Les ultraviolets émis à proximité de la surface de l'objet 7 reposant sur le support surélevé 6 se propagent vers la partie de fond 2 de la paroi P où ils sont soit détectés par un photo-détecteur 8, si un photo-détecteur d'ultraviolets 8 est solidaire de cette partie de fond 2, soit réfléchis vers un autre photo-détecteur d'ultraviolets 8, soit directement, soit en subissant au moins une nouvelle réflexion sur une autre partie de paroi P. On peut ainsi contrôler, en même temps, la partie de l'objet 7 qui repose sur le support 6, sans avoir à le déplacer, à le retourner. La détection sur toute la surface de l'objet 7 peut se faire. Le support 6 peut comporter un plateau en matériau transparent aux ultraviolets par exemple en verre, en quartz ou en polyméthacrylate de méthyle. Le plateau peut reposer sur un pied qui lui-même repose sur la partie de fond 2 de la paroi P. En variante, le plateau pourrait être solidaire d'une autre partie de paroi que de la partie de fond. Le support 6 peut avantageusement être amovible de manière à être aisément ôté de l'enceinte, car un objet 7 contaminé le contaminera aussi et il devra à son tour être décontaminé. Le support 6 peut être ajouré de manière à réduire la surface de contact entre l'objet 7 et le support 6. Ainsi on augmente la quantité de particules alpha susceptibles d'interagir avec des atomes d'azote présents dans l'air contenu dans l'enceinte et donc la quantité d'ultraviolets émis. Le plateau peut donc être plein ou ajouré. Une variante intéressante est d'utiliser comme support un filet qui peut être fixé, au niveau de son bord, par des crochets 20 par exemple à la paroi P. Il est ainsi aisé de le décrocher s'il est ou est susceptible d'être contaminé.

Pour augmenter le rayonnement ultraviolet, il est possible d'injecter un gaz dans l'enceinte 1, ce gaz pouvant être de l'azote ou un gaz contenant de l'azote. On a représenté sur les figures 1A, 1B, un injecteur de gaz 18 se terminant par une buse qui traverse la paroi P de l'enceinte 1, ici au niveau de sa partie latérale 3g de la paroi P, et débouche à l'intérieur de l'enceinte 1. Au moins une partie de paroi peut avoir une surface intérieure à l'enceinte qui est plane. Sur les figures 1A, 1B, 1C toutes les parties de paroi ont une surface intérieure plane, l'espace délimité par la paroi P étant parallélépipédique. En variante, au moins une partie de paroi peut avoir une surface donnant à l'intérieur de l'enceinte qui est en courbe. Cette surface est de préférence concave, mais elle pourrait bien sûr être convexe. Sur les figures 1D à 1F, cette surface est concave. Sur les figures 1D et 1F, seules les surfaces des parties latérales sont courbes. Les surfaces des parties de base et sommitale sont planes. Sur la figure 1E, seule la surface de la partie sommitale est plane, les surfaces des parties latérales et de base sont courbes. Plus généralement, la ou chaque surface courbe peut être une surface à double courbure, elle peut être une portion de quadrique, telle une sphère, une ellipsoïde, un paraboloïde elliptique, un cylindre elliptique, un hyperboloïde, un paraboloïde hyperbolique, un cylindre hyperbolique, un cylindre parabolique. On peut aussi envisager que la ou chaque surface courbe soit une surface à simple courbure et qu'elle soit une portion de cylindre, par exemple de révolution, comme sur la figure 1F. Les rayons de courbure de ces surfaces courbes peuvent être constants ou non. Sur la figure 1F, aucun photo-détecteur n'est visible, mais le ou chaque photo-détecteur pourrait être solidaire de n'importe quelle partie de la paroi P. Le dispositif comporte en outre, des moyens de signalisation 14 qui, lorsqu'ils sont actifs, permettent d'avertir un opérateur, à l'issue de la mesure, de la contamination alpha de l'objet 7 placé dans l'enceinte 1. Il peut s'agir d'une alarme lumineuse et/ou sonore 14. Cette alarme 14 est détectable depuis l'extérieur de l'enceinte 1. Elle peut être portée, par exemple, par la porte arrière 10. Le ou chaque photo-détecteur 8 est relié à l'entrée de moyens d'acquisition et de traitement 17 de signaux délivrés par lui-même, ces moyens d'acquisition et de traitement 17 sont reliés en sortie aux moyens de signalisation 14 pour les activer ou non en fonction de la contamination ou non de l'objet 7 que l'on contrôle. Ces moyens d'acquisition et de traitement 17 peuvent être un calculateur. Les moyens d'acquisition et de traitement 17 sont aussi reliés en sortie au dispositif de verrouillage 13 de la porte arrière 10. Les moyens d'acquisition et de traitement 17 vont permettre d'estimer l'activité alpha de l'objet 7 à partir de la quantité de photons ultraviolets détectée par le photo-détecteur 8. La première porte 5, située sur la partie latérale 3av de la paroi, permet à l'opérateur d'introduire l'objet 7 à contrôler et de le placer sur le support 6. La porte arrière 10 est alors automatiquement verrouillée après introduction de l'objet 7 dans l'enceinte 1. On peut prévoir un capteur de poids pour valider la présence de l'objet dans l'enceinte 1, déclencher le verrouillage et autoriser la mesure. Une fois la porte avant 5 refermée, le ou chaque photo-détecteur 8 va détecter les photons qui le percutent pendant un temps de mesure donné Tmes- Une fois le temps de mesure écoulé Tmes, si les moyens de signalisation 14 sont inactifs, cela signifie qu'il y a absence de contamination et la seconde porte 10 est déverrouillée pour que l'opérateur puisse l'extraire de l'enceinte 1, en zone non contaminée. Si à l'issue du temps de mesure Tmes, les moyens de signalisation 14 sont activés, cela signifie que l'objet 7 est contaminé, la porte arrière 10 reste verrouillée et l'opérateur ne peut récupérer l'objet 7 que par la porte avant 5, en zone contrôlée. L'objet 7 doit alors être décontaminé. Comme pour tout appareil de mesure, le dispositif objet de l'invention devra être étalonné et une mesure de bruit de fond devra être faite à échéance régulière. Le bruit de fond peut bien sûr fausser les mesures s'il est trop important. Dans le cas du dispositif objet de l'invention, le bruit de fond est lié d'une part au bruit électronique intrinsèque du ou de chaque photo-détecteur d'ultraviolets 8 mais également à éventuellement à des photons UV issus du spectre de la lumière ambiante qui pénètrent dans l'enceinte. Des fuites peuvent apparaître dans l'enceinte 1, au niveau des portes par exemple. Ces deux formes de bruit restent généralement faibles mais doivent néanmoins être mesurées afin de garantir au dispositif de détection une limite de détection optimale lors des phases de contrôle des objets 7. Il est préconisé d'effectuer une mesure de bruit de fond à vide, l'enceinte 1 ne contenant pas d'objet 7 à l'intérieur, ses portes 5 et 10 étant fermées. Le photo-détecteur 8 acquiert pendant un temps d'acquisition Tbdf des photons UV et délivre un signal de dénombrement à vide Nbdf aux moyens d'acquisition et de traitement 17. Typiquement le temps d'acquisition Tbdf peut être de l'ordre de 30 secondes. Ce signal de dénombrement à vide Nbdf correspond à un nombre d'impulsions mesuré pendant le temps d'acquisition Tbdf.

On détermine un seuil de détection S* qui correspond à un taux de comptage limite permettant d'établir qu'un objet 7 est contaminé ou non. Ce taux de comptage correspond à un nombre d'impulsions par seconde et il devra être calibré au préalable en fonction des activités surfaciques (en Bq.cm2) maximales à déceler et des types de radioéléments susceptibles d'avoir généré les particules alpha. Ce seuil est déterminé au cas par cas en fonction des domaines d'utilisation du dispositif de contrôle objet de l'invention. L'activité surfacique caractérise la concentration en éléments radioactifs déposés sur une surface. La détection de la contamination ou non d'un objet 7 se fait de la manière suivante. On se réfère à la figure 2 qui montre un organigramme correspondant aux différentes étapes d'un procédé de détection de la contamination alpha d'un objet 7 avec un dispositif de détection objet de l'invention. On suppose que le dispositif de détection est mis en place avec sa porte avant 5 débouchant dans une zone contrôlée susceptible d'être contaminée et sa porte arrière 10 débouchant dans une zone non contaminée.

Le procédé comporte une étape 101 d'ouverture de la porte avant 5 par un opérateur, une étape 102 de verrouillage de la porte arrière 10 en position fermée. Il comporte également une étape 103 de positionnement de l'objet 7 à contrôler sur le support surélevé 6 par l'opérateur, le positionnement se fait de préférence sensiblement au milieu du support 6. L'étape 104 est une étape de fermeture de la porte avant 5 par l'opérateur. L'étape 102 peut précéder l'étape 101 ou même succéder à l'étape 103 et même à l'étape 104. L'étape 104 suit les étapes 101 et 103. L'étape suivante 105 est une étape d'acquisition par le photo-détecteur d'ultraviolets 8 des photons qui le percutent et d'élaboration d'un signal de mesure dit signal de dénombrement brut Nbrut à l'intention des moyens d'acquisition et de traitement 17 pendant un temps de mesure donné Tmes- Le temps de mesure Tmes peut être compris entre par exemple 10 secondes et 30 secondes. Le temps de mesure Tmes et le temps d'acquisition Tbdf peuvent être égaux ou différents. L'étape suivante 105 est une étape de traitement du signal de dénombrement brut Nbrut réalisée par les moyens d'acquisition et de traitement 17 consistant à effectuer la comparaison suivante : [Nbrut - Nbdf x (Tmes/Tbdf)1<S* Si le résultat de la comparaison à l'étape 106 est positif (oui) cela signifie que l'objet 7 n'est pas contaminé. On prévoit une étape 107 de déverrouillage de la porte arrière 10, puis une étape 108 de retrait de l'objet 7 de l'enceinte 1 par la porte arrière 10. Les moyens d'acquisition et de traitement 17 commandent la neutralisation des moyens de verrouillage 13 de manière à ce qu'ils passent de la position verrouillée à la position déverrouillée. C'est l'opérateur qui récupère l'objet 7. Si le résultat de la comparaison à l'étape 106 est négatif (non), cela signifie que l'objet 7 est contaminé. On prévoit une étape 109 d'activation de l'alarme sonore et/ou visuelle. Les moyens d'acquisition et de traitement 17 commandent l'activation des moyens de signalisation 14. On prévoit également une étape 110 de maintien du verrouillage de la porte arrière 10. Les moyens d'acquisition et de traitement 17 commandent le maintien des moyens de verrouillage 13 en position verrouillée.

L'étape suivante est une étape 111 de retrait de l'objet 7 de l'enceinte 1 en ouvrant la porte avant 5 effectuée par l'opérateur. L'objet 7 reste en zone contrôlée et doit donc être décontaminé avant d'être de nouveau vérifié. Avant de débuter la détection d'objets 7, on prévoit une étape de mesure du bruit 112 en acquérant le signal de dénombrement à vide Nbdf comme on l'a décrit précédemment. Ce signal de dénombrement à vide Nbdf est introduit dans les moyens d'acquisition et de traitement 17. On prévoit également avant le début des détections, une étape 113 de détermination du seuil de détection S*. Il suffit de connaitre l'endroit où va être installé de dispositif de détection, les caractéristiques de la zone contrôlée dans laquelle les objets 7 ont séjourné, comme on l'a évoqué précédemment. Le seuil de détermination S* est également introduit dans les moyens d'acquisition et de traitement 17. Ces deux étapes sont des étapes préalables à la détection, elles ne sont par réitérées avant chaque détection de la contamination d'un objet 7.

Un avantage du dispositif de détection de la contamination alpha d'objet 7 de l'invention est qu'il permet de réaliser un contrôle exhaustif de l'ensemble de la surface de l'objet 7, en une seule mesure, quelle que soit la forme de l'objet 7. Le niveau de sensibilité est élevé car la mesure est réalisée dans l'obscurité et le bruit de fond, aussi minime soit il est pris en compte.15

Claims (21)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de détection de la contamination alpha d'un objet (7) caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte (1) étanche à la lumière délimitée par une paroi (P) décomposable en différentes parties parmi lesquelles une partie de fond (2) et une partie sommitale (4) en vis à vis, cette paroi (P) étant munie d'au moins une porte (5), dite porte avant, permettant d'introduire l'objet (7) dans l'enceinte, et contenant intérieurement un ou plusieurs photo-détecteurs d'ultraviolets (8) configurés pour détecter des photons ultraviolets issus de particules alpha susceptibles de se trouver en surface de l'objet (7) s'il est contaminé et pour délivrer un signal de mesure, un support (6) surélevé par rapport à la partie de fond (2), situé entre la partie de fond (2) et la partie sommitale (4) pour accueillir l'objet (7) dans l'enceinte, transparent ou quasi transparent aux ultraviolets, le ou chaque photo-détecteur (8) coopérant avec des moyens d'acquisition et de traitement (17) du signal de mesure pour déterminer, à partir du signal de mesure, si l'objet (7) est contaminé ou non.
2. 2. Dispositif de détection selon la revendication 1, dans lequel le ou chaque photo-détecteur (8) est solidaire de la paroi (P).
3. 3. Dispositif de détection selon l'une des revendications 1 ou 2, comportant parmi les parties de paroi, des parties latérales (3d, 3g, 3av, 3ar) reliant la partie sommitale (4) à la partie de fond (2), dans lequel la porte avant (5) est portée par une des parties latérales.
4. 4. Dispositif de détection selon la revendication 3, dans lequel une partie latérale (3ar) sensiblement opposée à celle munie de la porte avant (5), est munie également d'une porte (10), dite porte arrière, la porte avant (5) étant destinée àdéboucher dans une zone contrôlée (11) susceptible d'être contaminée et la porte arrière (10) étant destinée à déboucher dans une zone non contaminée (12) lorsque le dispositif de détection est mis en place.
5. 5. Dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins une partie (2, 3av, 3ar, 3d, 3g, 4) de paroi a une surface donnant à l'intérieur de l'enceinte (1) qui est plane.
6. 6. Dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes dans lequel au moins une partie (2, 3av, 3ar, 3d, 3g, 4) de paroi a une surface donnant à l'intérieur de l'enceinte (1) qui est courbe.
7. 7. Dispositif de détection selon la revendication 6, dans lequel la surface courbe peut être une surface à simple ou à double courbure.
8. 8. Dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le support (6) comporte un plateau en matériau solide transparent aux ultraviolets, ce plateau étant plein ou ajouré.
9. 9. Dispositif de détection selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le support est un filet fixé à la paroi (P) au niveau de son bord.
10. 10. Dispositif de détection selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel le support (6) est amovible.
11. 11. Dispositif de détection selon l'une des revendications 4 à 10, comportant des moyens de verrouillage (13) de la porte arrière (10) activables/désactivables par les moyens de d'acquisition et de traitement (17).
12. 12. Dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes, comportant des moyens de signalisation (14) lumineux et/ou sonores reliés aux moyens d'acquisition et de traitement (17).
13. 13. Dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la paroi (P) à l'intérieur de l'enceinte (1) est munie de moyens de réflexion (9) des ultraviolets, ces moyens de réflexion (9) étant sans empiétement sur le ou chaque photo-détecteur (8).
14. 14. Dispositif de détection selon la revendication 13, dans lequel les moyens de réflexion (9) des ultraviolets sont choisis parmi des miroirs, de la peinture blanche.
15. 15. Dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le photo-détecteur (8) ou au moins un des photo-détecteurs (8) coopère avec des moyens de focalisation (19) placés en amont du photo-détecteur (8) par rapport au support (6).
16. 16. Dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes, comportant, en outre, un dispositif d'injection d'un gaz (18) contenant de l'azote à l'intérieur de l'enceinte (1).
17. 17. Procédé de détection de la contamination alpha d'un objet à l'aide d'un dispositif de détection selon l'une des revendications 4 à 10, comportant les étapes suivantes : - ouverture de la porte avant (5) ; - verrouillage de la porte arrière (10) en position fermée ; - positionnement de l'objet (7) sur le support surélevé (6) ; - fermeture de la porte avant (5) ;- acquisition par le ou chaque photo-détecteur (8) de photons qui le percutent pendant un temps de mesure (Tores) et élaboration d'un signal de dénombrement brut (Nbrut); - traitement du signal de dénombrement brut (Nbruf) en prenant en compte un signal de dénombrement à vide (Nbdf) pendant un temps d'acquisition (Tbdf) et comparaison avec un seuil (S*); lorsque le résultat de la comparaison est positif alors l'objet (7) n'est pas contaminé et lorsque le résultat de la comparaison est négatif, l'objet (7) est contaminé.
18. 18. Procédé de détection de la contamination alpha d'un objet selon la revendication 17, dans lequel, si l'objet (7) est contaminé, il comporte en outre les étapes suivantes : - activation des moyens de signalisation (14) ; - maintien du verrouillage de la porte arrière (10); - récupération de l'objet (7) par la porte avant (5).
19. 19. Procédé de détection de la contamination alpha d'un objet selon la revendication 17, dans lequel, si l'objet (7) n'est pas contaminé, il comporte en outre les étapes suivantes : - déverrouillage de la porte arrière (10); - récupération de l'objet (7) par la porte arrière (10).
20. 20. Procédé de détection de la contamination alpha d'un objet selon l'une des revendications 17 à 19, comportant au préalable une étape de mesure du bruit dans l'enceinte (1) par acquisition par le ou chaque photo-détecteur (8) de photons qui le percutent pendant le temps d'acquisition (Tbdf) et élaboration du signal de dénombrement à vide (Nbdf), la mesure du bruit se faisant an l'absence d'objet dans l'enceinte (1).
21. 21. Procédé de détection de la contamination alpha d'un objet selon l'une des revendications 17 à 20, comportant au préalable une étape de détermination du seuil de détection (S*) qui correspond à un taux de comptage limite permettant d'établir qu'un objet (7) est contaminé ou non.5