FR3115370A1 - Dispositif de calibration d’un détecteur de contamination de surface au sol et système de détection de la contamination comprenant un tel dispositif de calibration - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un dispositif de calibration (10) d’un détecteur de contamination de surface au sol comprenant :- une base (100) comportant :-- une face supérieure (100A), -- un cheminement continu (101) formé par un premier renfoncement continu dans ladite face supérieure sur une première profondeur (p101) et dimensionné pour recevoir et déplacer une source radioactive ; et-- une pluralité de logements (102) le long dudit cheminement formés par des seconds renfoncements dans ladite face supérieure sur une seconde profondeur (p102) supérieure à la première profondeur; et adaptés pour recevoir et retenir ladite source radioactive - un moyen de déplacement (110) de la source radioactive dans le cheminement ; - un moyen de positionnement (120) du détecteur sur la face supérieure de la base ; et- un moyen de contrôle et de réglage de la distance en hauteur entre la face supérieure de la base et le détecteur. Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
L’invention se situe dans le domaine de la mesure de la contamination de surface au sol. Plus précisément, elle concerne la calibration d’un détecteur de contamination de surface au sol.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Un détecteur (également dénommé « contrôleur ») de contamination de surface au sol comprend généralement une surface utile de détection renfermant au moins une sonde permettant de mesurer les rayonnements α et/ou β, la surface utile de détection étant apte à être placée au regard du sol à mesurer. Un tel détecteur peut être déplacé directement à la main mais il est généralement disposé dans un support de déplacement qui permet de déplacer le détecteur sur le sol et ainsi de réaliser une cartographie de la contamination au sol sur une surface plus ou moins étendue. Un support de déplacement peut se présenter sur la forme d’un chariot muni de plusieurs roulettes, typiquement quatre roulettes disposées aux quatre coins du chariot.
Il est parfois nécessaire de faire varier la hauteur du détecteur par rapport au sol, par exemple pour prendre en compte des éventuelles imperfections surfaciques, telles que des aspérités, des trous etc. Ainsi un support de déplacement peut être muni de moyens pour faire varier la hauteur du détecteur par rapport au sol. Par exemple, un support de déplacement peut comprendre un châssis dimensionné pour accueillir et maintenir le détecteur et quatre roulettes sur quatre tiges filetées, le châssis et les roulettes étant assemblées par des systèmes de vis écrou aptes à faire varier la hauteur du châssis par rapport aux roulettes et ainsi par rapport au sol.
Cependant, lorsque la hauteur entre le détecteur et le sol augmente, le rendement de la mesure des rayonnements alpha et/ou bêta diminue, et inversement. Ainsi, il est nécessaire de déterminer le rendement du détecteur en fonction de la distance entre celui-ci et le sol à mesurer, de manière à pouvoir calibrer la mesure du détecteur en fonction de la hauteur de mesure.
Il est connu des dispositifs et méthodes pour vérifier et/ou calibrer la mesure de sondes ou détecteurs de contamination surfacique.
La demande de brevet CN109061709 concerne le domaine de la surveillance et de la vérification de la contamination α et β de surface. Les sondes de contamination α, β décrites doivent être placées à 5 mm au-dessus de la surface (ou de la source plane) pour la contamination α, ou à 10 mm au-dessus de la surface (ou de la source plane) pour la contamination β. L’invention décrite vise à proposer un support de source pour la vérification d’une sonde, support qui peut être utilisé pour placer une source plane et une sonde en vis-à-vis de la source, et ce, à une hauteur donnée selon que la source soit une source α ou β. Ainsi la demande de brevet citée divulgue spécifiquement un support, qui comprend une base, un bloc coulissant disposé sur la base, une tige dont une extrémité est solidaire du bloc coulissant à travers une vis et une poignée reliée à l'autre extrémité de la tige pour entrainer la tige et ainsi le bloc coulissant. Le support peut être adapté selon que la sonde est circulaire ou carrée et selon la taille de la sonde. La distance entre le détecteur et la source plane peut être ajustée avec précision à l’aide d’une porte-source dont la hauteur est choisie pour obtenir la distance de 5 ou de 10 millimètres. Un inconvénient de cette solution est d’une part que la sonde doit être enlevée lorsqu’il faut modifier la hauteur entre la sonde et la source, ce qui augmente la durée de vérification, augmente les risques de fausse manipulation et compromet la reproductibilité des vérifications d’une sonde à l’autre. En outre, elle ne permet pas de faire varier de manière précise la hauteur entre la sonde et la source. Enfin, il n’est pas décrit qu’il est procédé à une calibration de la sonde.
La demande de brevet JP2008008878 décrit un dispositif d'étalonnage pour dosimètre, le dispositif d'étalonnage utilisant une pluralité de types de sources de rayonnement d’étalonnage dans un seul dispositif d'étalonnage. Le dispositif d'étalonnage est pourvu d'un moyen pour sélectionner éventuellement la pluralité de sources de rayonnement d'étalonnage à déplacer vers une position de fonctionnement, et un moyen pour maintenir le dosimètre à une distance égale des sources de rayonnement sélectionnées et déplacées. Un inconvénient d’un tel dispositif est qu’il nécessite au moins deux moyens de positionnement avec des arbres et des moteurs d’entrainement, il est par conséquent compliqué à utiliser, nécessite de la maintenance et un coût de fabrication élevé. Un tel dispositif n’est pas adapté pour la calibration sur le terrain d’un détecteur de contamination surfacique au sol. En outre, les distances entre les sources et le dosimètre sont élevées du fait des mécanismes de positionnement et ne sont pas nécessairement adaptées pour une calibration en rayonnement α voire β (qui plus est, la présence de matériaux intermédiaire peut également faire écran aux rayonnements).
La demande de brevet JP2010107360 vise à positionner une source de rayonnement dans une position souhaitée d’un passage de mesure pour un dispositif de calibration de détecteur de contamination radioactive tel qu'un moniteur de vêtements. Le dispositif de calibration décrit comprend une partie insérée et une partie non insérée, la partie insérée ayant un premier mécanisme de coulissement dans la direction Y et un second mécanisme de coulissement pour faire coulisser le premier mécanisme dans une direction X. Le premier mécanisme sert à faire coulisser un support de source comprenant une source de rayonnement. La partie non insérée comporte des moteurs pour entrainer les mécanismes de coulissement. Un inconvénient majeur de cette solution est qu’elle ne règle pas la hauteur entre la source et le détecteur à calibrer. En outre, elle nécessite au moins deux moyens de positionnement avec des moteurs d’entrainement, ce qui rejoint les inconvénients de la demande précédemment citée. La solution est en outre adaptée pour un détecteur de contamination de vêtements et non pas pour la contamination au sol.
L’invention vise à surmonter les inconvénients précités de l’art antérieur.
Plus particulièrement, l’invention vise à disposer d’un dispositif de calibration qui met en œuvre une source de rayonnement et qui soit adapté pour un détecteur de contamination de surface au sol. Il est recherché un dispositif de calibration qui permette de déterminer le rendement d’un tel détecteur en fonction de la hauteur dudit détecteur par rapport au sol à mesurer. Il est également recherché un dispositif de calibration qui permette, pour une hauteur donnée, de réaliser des mesures de calibration en plusieurs points de la surface utile dudit détecteur, en utilisant une seule source, et ce, sans que cela nécessite de déplacer ou manipuler le détecteur entre les différentes mesures. Il est en outre préférable que les différentes mesures ne calibration soient simples et rapides à réaliser.
De préférence, il est recherché un dispositif de calibration robuste, simple d’utilisation et adapté pour être utilisé sur un terrain de mesure, que ce soit en intérieur qu’en extérieur et de préférence en toute condition météorologique.
Un premier objet de l’invention permettant de remédier à ces inconvénients est un dispositif de calibration d’un détecteur de contamination de surface au sol comprenant une surface de détection, le dispositif de calibration comprenant :
- une base s’étendant selon un plan principal et comportant :
-- une face supérieure plane et dimensionnée pour recevoir et supporter le détecteur,
-- un cheminement continu formé par un premier renfoncement continu dans ladite face supérieure sur une première profondeur, le cheminement s’étendant sur une longueur et une largeur formant une surface de calibration, ladite surface de calibration étant dimensionnée pour correspondre sensiblement à la surface de détection du détecteur, et le cheminement étant dimensionné pour recevoir et déplacer une source radioactive, de manière continue dans ledit cheminement ;
-- une pluralité de logements disposés à différents emplacements le long du cheminement et formés par des seconds renfoncements dans ladite face supérieure sur une seconde profondeur, la seconde profondeur étant supérieure à la première profondeur; les logements étant adaptés pour recevoir et retenir la source radioactive et étant de préférence régulièrement espacés entre eux selon au moins une direction du plan ; et
-- une face inférieure ;
- un moyen de déplacement apte à déplacer la source radioactive le long du cheminement, et notamment entre deux logements ;
- un moyen de positionnement associé à la base et apte à positionner le détecteur sur la face supérieure de la base, de telle sorte que la surface de détection du détecteur soit en regard de la surface de calibration ;
- un moyen de contrôle et/ou de réglage de la hauteur apte à contrôler et/ou régler la distance en hauteur entre la face supérieure de la base et le détecteur lorsqu’il est installé sur la base.
- une base s’étendant selon un plan principal et comportant :
-- une face supérieure plane et dimensionnée pour recevoir et supporter le détecteur,
-- un cheminement continu formé par un premier renfoncement continu dans ladite face supérieure sur une première profondeur, le cheminement s’étendant sur une longueur et une largeur formant une surface de calibration, ladite surface de calibration étant dimensionnée pour correspondre sensiblement à la surface de détection du détecteur, et le cheminement étant dimensionné pour recevoir et déplacer une source radioactive, de manière continue dans ledit cheminement ;
-- une pluralité de logements disposés à différents emplacements le long du cheminement et formés par des seconds renfoncements dans ladite face supérieure sur une seconde profondeur, la seconde profondeur étant supérieure à la première profondeur; les logements étant adaptés pour recevoir et retenir la source radioactive et étant de préférence régulièrement espacés entre eux selon au moins une direction du plan ; et
-- une face inférieure ;
- un moyen de déplacement apte à déplacer la source radioactive le long du cheminement, et notamment entre deux logements ;
- un moyen de positionnement associé à la base et apte à positionner le détecteur sur la face supérieure de la base, de telle sorte que la surface de détection du détecteur soit en regard de la surface de calibration ;
- un moyen de contrôle et/ou de réglage de la hauteur apte à contrôler et/ou régler la distance en hauteur entre la face supérieure de la base et le détecteur lorsqu’il est installé sur la base.
Selon l’invention, les termes « inférieur », « supérieur » sont à comprendre par référence à la direction normale Z au plan principal XY du dispositif de calibration lorsqu’il est disposé à l’horizontale. Le plan principal du détecteur est parallèle au plan principal XY du dispositif de calibration lorsqu’il est disposé sur le dispositif de calibration. Les hauteurs, les épaisseurs et les profondeurs sont à comprendre par référence à la direction normale Z. Les largeurs, les longueurs et les surfaces sont à comprendre par référence au plan principal XY ou à tout plan parallèle au plan principal XY.
La hauteur entre le détecteur (éventuellement placé sur un support de déplacement) et le dispositif de calibration, respectivement le sol à mesurer, peut être désignée par « hauteur de calibration », respectivement « hauteur de mesure ».
Selon l’invention, le terme « continu » doit être compris comme étant ininterrompu entre une première extrémité et une seconde extrémité (les première et seconde extrémités pouvant être confondues ou distinctes).
Selon l’invention, une « source radioactive » est une quantité connue d'un radionucléide qui émet un rayonnement ionisant, généralement un ou plusieurs des types de rayonnement : particules α, particules β ou encore rayons γ. Selon l’invention, une source radioactive est utilisée pour calibrer un détecteur de contamination.
La source radioactive utilisée pour calibrer un détecteur de contamination peut prendre différentes formes et avoir différentes dimensions. Elle peut être sous la forme d’un disque dont le diamètre peut varier, par exemple un disque de 40 mm de diamètre et entre 1 et 2 mm d’épaisseur. Une source radioactive peut être protégée par un anneau de protection, l’ensemble pouvant former un disque de 50 mm de diamètre. Ces formes et ces dimensions ne sont évidemment pas limitatives et peuvent varier en fonction des types de détecteurs à calibrer, de la surface utile de détection du détecteur, de la hauteur maximale entre le détecteur et le sol à mesurer (et entre le détecteur et le dispositif de calibration), du dispositif de calibration, de(s) types de rayonnement(s) à mesurer …
Par raccourci, le terme « source » désignera une source radioactive.
Les termes « surface utile de détection », « surface utile » et « surface de détection » sont utilisés indifféremment et désignent la surface de sol pouvant être effectivement couverte par le détecteur de contamination lorsqu’il est posé face à un sol plan.
Les termes « détecteur de contamination », ou par raccourci « détecteur », sont utilisés indifféremment et désignent un détecteur de contamination de surface au sol.
Selon l’invention, le cheminement s’étend sur une surface de calibration correspondant sensiblement à la surface de détection du détecteur à calibrer. Selon l’invention, la surface de calibration correspond à la surface hors tout du cheminement. Cela ne signifie pas que le cheminement occupe nécessairement toute cette surface. Le cheminement n’occupera en effet généralement qu’une partie de cette surface.
Généralement, des pertes de rendement sont constatées sur les bords de la surface de détection. Ainsi, les mesures sont généralement moyennisées sur l’ensemble de la surface de détection par un système de traitement de données.
C’est pourquoi, selon l’invention, la source doit pouvoir être disposée à différents positionnements de la surface de détection. En outre, l’invention permet de déplacer la source entre ces différents positionnements sans avoir à enlever le détecteur du dispositif de calibration pour repositionner la source. Ainsi la source peut rester dans le cheminement pendant la calibration, et elle peut se déplacer entre deux logements en empruntant le cheminement entre ces deux logements. Le cheminement présente des dimensions adaptées à la source choisie et une profondeur suffisante pour que la source n’en sorte pas de manière impromptue. Les logements présentent également des dimensions adaptées à la source choisie et une profondeur supérieure à la profondeur du cheminement de manière à former des points d’arrêt de la source à des emplacements déterminés. Ceci est particulièrement intéressant pour des faibles hauteurs de l’espace compris entre le dispositif de calibration et le détecteur (moins de 10 cm, voire moins d’5 cm ou encore moins d’1 cm) pour lesquelles il n’est pas facile (voire il n’est pas possible) d’accéder à la source située dans cet espace.
L’invention permet aussi une calibration reproductible entre deux détecteurs (ayant des surfaces de détection de tailles équivalentes) et/ou entre deux calibrations d’un même détecteur. Cette reproductibilité est rendue possible, notamment grâce aux positionnements déterminés de la source dans les logements permettant d’avoir des points de calibration reproductibles, tout en couvrant la surface de détection par le déplacement continu de la source dans le cheminement.
Cela permet d’utiliser une source radioactive de taille relativement petite comme couramment utilisé (quelques cm), source qu’on peut venir déplacer sous le détecteur, plutôt que d’utiliser une source de grande taille (quelques dizaines de cm) qui ne nécessiterait pas nécessairement d’être déplacée mais qui est plus onéreuse.
En outre, le dispositif comprend un moyen de positionnement du détecteur permettant de positionner le détecteur sur la base toujours au même endroit sur ladite base, et éventuellement de le centrer, de telle sorte que la surface de détection du détecteur soit en regard de la surface de calibration. Ceci permet également de favoriser la reproductibilité de la calibration d’un détecteur à l’autre, ou d’un même détecteur entre deux calibrations.
Le dispositif de calibration selon l’invention est robuste, simple d’utilisation et il est adapté pour être utilisé sur tout terrain de mesure. Le déplacement de la source est simple à réaliser, et ne nécessite pas d’utiliser des systèmes motorisés. La source peut par exemple être manipulée sous la face inférieure de la base, via un porte-source adapté à une telle manipulation. Alternativement, elle peut être manipulée à distance sur le côté via une tige allongée de diamètre inférieur à la hauteur entre le détecteur et la base.
Ainsi, le dispositif de calibration de l’invention permet d’améliorer la mesure des détecteurs de contamination de sol, en permettant une calibration préalable du détecteur en fonction de la hauteur du détecteur par rapport au sol à contrôler. Nous verrons par la suite que le dispositif de calibration permet également de vérifier le bon fonctionnement du détecteur par rapport à un fonctionnement attendu.
Le dispositif de calibration selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou suivant toutes combinaisons techniques possibles.
Selon un mode de réalisation, le cheminement continu présente une forme en zigzag, présentant une succession alternée de coudes au moins au niveau de tout ou partie des logements et de segments de droite, un coude reliant deux segments de droite. Le zigzag peut être irrégulier, c’est-à-dire dont les rayons de courbure des coudes et/ou les longueurs des segments de droite varient.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de calibration comprend au moins cinq logements dont un est disposé au centre de la surface de calibration et quatre sont disposés aux, ou à proximité des, coins de la surface de calibration.
Selon un mode de réalisation particulier, les logements sont également disposés au milieu de tout ou partie des segments de droite compris entre le centre et les coins de la surface de calibration et/ou au milieu d’au moins un segment de droite compris entre deux coins adjacents de la surface de calibration.
Selon un mode de réalisation, le cheminement comporte une rainure continue débouchant jusqu’à la face inférieure de la base, et cheminant au moins sous chaque logement.
Selon un mode de réalisation, le moyen de déplacement comprend un porte-source qui comporte :
- une première partie adaptée pour contenir une source radioactive, ladite première partie étant disposée sur la face supérieure de la base, et étant dimensionnée pour rentrer dans le cheminement et les logements ;
- une deuxième partie disposée sous la face inférieure de la base et manipulable ; et
- un moyen d’assemblage des première et deuxième parties.
- une première partie adaptée pour contenir une source radioactive, ladite première partie étant disposée sur la face supérieure de la base, et étant dimensionnée pour rentrer dans le cheminement et les logements ;
- une deuxième partie disposée sous la face inférieure de la base et manipulable ; et
- un moyen d’assemblage des première et deuxième parties.
Selon un mode de réalisation particulier :
- la première partie est un plateau dimensionné pour contenir la source radioactive sur la face supérieure dudit plateau et pour rentrer dans le cheminement et les logements ;
- la deuxième partie est un écrou de serrage comportant un taraudage, ledit écrou de serrage présentant une forme manipulable, étant par exemple du type écrou papillon ;
- le moyen d’assemblage étant une tige filetée de diamètre sensiblement inférieur à la largeur de la rainure et assemblée au plateau, sur la face inférieure dudit plateau, le filetage de la tige et le taraudage de l’écrou coopérant entre eux.
- la première partie est un plateau dimensionné pour contenir la source radioactive sur la face supérieure dudit plateau et pour rentrer dans le cheminement et les logements ;
- la deuxième partie est un écrou de serrage comportant un taraudage, ledit écrou de serrage présentant une forme manipulable, étant par exemple du type écrou papillon ;
- le moyen d’assemblage étant une tige filetée de diamètre sensiblement inférieur à la largeur de la rainure et assemblée au plateau, sur la face inférieure dudit plateau, le filetage de la tige et le taraudage de l’écrou coopérant entre eux.
Selon un mode de réalisation, le moyen de positionnement comprend des pions de centrage, par exemple quatre pions, les pions étant solidarisés à la base et étant disposés sur la face supérieure de ladite base.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de calibration comprend en outre des moyens de surélévation de la base.
Les moyens de surélévation peuvent comprendre des pieds de surélévation de la base, de préférence quatre pieds, lesdits pieds de soutien étant solidarisés à la base, et disposés sous la face inférieure de ladite base.
Selon un mode de réalisation, le moyen de contrôle et/ou de réglage de la hauteur comprend au moins une cale, ladite au moins une cale étant apte à être introduite entre la face supérieure de la base et le détecteur lorsqu’il est installé sur la base, ladite cale pouvant être une cale étagée, chaque étage correspondant à une hauteur donnée.
Un deuxième objet de l’invention est un système de détection de la contamination de surface au sol comprenant :
- un dispositif de détection de contamination de surface au sol comprenant un détecteur de contamination de surface au sol et un support de déplacement apte à recevoir et à déplacer le détecteur sur le sol ; et
- un dispositif de calibration choisi selon le premier objet de l’invention.
- un dispositif de détection de contamination de surface au sol comprenant un détecteur de contamination de surface au sol et un support de déplacement apte à recevoir et à déplacer le détecteur sur le sol ; et
- un dispositif de calibration choisi selon le premier objet de l’invention.
Selon un mode de réalisation, le support de déplacement comprend un second moyen de réglage de la hauteur entre la face supérieure de la base et le détecteur lorsqu’il est installé sur la base du dispositif de calibration.
Le dispositif de calibration et le système de détection selon l'invention peuvent comporter l'une quelconque des caractéristiques précédemment énoncées, prises isolément ou selon toutes combinaisons techniquement possibles avec d'autres caractéristiques.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d’exemple et qui représentent, respectivement :
Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou analogues.
De plus, les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
La représente un dispositif de calibration conforme à l’invention, permettant la calibration d’un détecteur de contamination de surface au sol, en fonction de la hauteur entre le détecteur et un sol à mesurer (représenté par la base du dispositif de calibration pendant ladite calibration). Ainsi, pour réaliser la calibration, il faut pouvoir contrôler voire régler la hauteur entre le dispositif de calibration et le détecteur lorsque ce dernier est installé sur ledit dispositif.
Le dispositif de calibration 10 illustré comprend :
- une base 100 s’étendant selon un plan principal XY comportant :
-- une face supérieure 100A plane et dimensionnée pour recevoir et supporter le détecteur,
-- un cheminement continu 101 formé par un premier renfoncement continu dans ladite face supérieure sur une première profondeur p101, le cheminement s’étendant sur une longueur LCet une largeur lCformant une surface de calibration SCde la face supérieure, ladite surface de calibration étant dimensionnée pour correspondre sensiblement à la surface de détection SDdu détecteur 20, et le cheminement étant dimensionné pour recevoir une source radioactive et déplacer ladite source radioactive de manière continue dans ledit cheminement ;
-- une pluralité de logements 102 disposés à différents emplacements le long du cheminement 101 et formés par des seconds renfoncements dans ladite face supérieure sur une seconde profondeur p102, la seconde profondeur étant supérieure à la première profondeur : les logements sont adaptés pour recevoir et retenir la source radioactive et les logements représentés sont disposés au moins dans le milieu et aux (ou à proximité des) quatre coins de la surface de calibration ; et
-- une face inférieure 100B ;
- un moyen de déplacement 110 apte à déplacer la source radioactive le long du cheminement continu, et notamment entre deux logements (représenté en figures 2A et 2B) ;
- un moyen de positionnement 120 associé à la base et permettant de positionner, éventuellement de centrer, le détecteur sur la face supérieure de la base, de telle sorte que la surface de détection du détecteur soit toujours en regard de la surface de calibration ;
- un moyen de contrôle 140, 141 permettant le contrôle de la hauteur entre la face supérieure de la base et le détecteur lorsqu’il est installé sur la base (représenté en figures 6A et 6B).
- une base 100 s’étendant selon un plan principal XY comportant :
-- une face supérieure 100A plane et dimensionnée pour recevoir et supporter le détecteur,
-- un cheminement continu 101 formé par un premier renfoncement continu dans ladite face supérieure sur une première profondeur p101, le cheminement s’étendant sur une longueur LCet une largeur lCformant une surface de calibration SCde la face supérieure, ladite surface de calibration étant dimensionnée pour correspondre sensiblement à la surface de détection SDdu détecteur 20, et le cheminement étant dimensionné pour recevoir une source radioactive et déplacer ladite source radioactive de manière continue dans ledit cheminement ;
-- une pluralité de logements 102 disposés à différents emplacements le long du cheminement 101 et formés par des seconds renfoncements dans ladite face supérieure sur une seconde profondeur p102, la seconde profondeur étant supérieure à la première profondeur : les logements sont adaptés pour recevoir et retenir la source radioactive et les logements représentés sont disposés au moins dans le milieu et aux (ou à proximité des) quatre coins de la surface de calibration ; et
-- une face inférieure 100B ;
- un moyen de déplacement 110 apte à déplacer la source radioactive le long du cheminement continu, et notamment entre deux logements (représenté en figures 2A et 2B) ;
- un moyen de positionnement 120 associé à la base et permettant de positionner, éventuellement de centrer, le détecteur sur la face supérieure de la base, de telle sorte que la surface de détection du détecteur soit toujours en regard de la surface de calibration ;
- un moyen de contrôle 140, 141 permettant le contrôle de la hauteur entre la face supérieure de la base et le détecteur lorsqu’il est installé sur la base (représenté en figures 6A et 6B).
La base 100 illustrée présente une forme plane selon le plan XY. En d’autres termes, la face supérieure 100A et la face inférieure 100B sont planes. La base est en outre suffisamment rigide pour ne pas se déformer sous le poids du dispositif de détection (qui comprend le détecteur et éventuellement un support de déplacement comme décrit plus après). La base doit présenter au moins sur sa face supérieure la meilleure planéité et la meilleure rigidité possibles de manière à assurer la répétabilité des points de calibration.
Lorsque le détecteur est disposé sur la base, la surface de détection est en regard de la face supérieure de la base.
Dans l’exemple représenté, la surface de calibration SCforme un rectangle de longueur LCet de largeur lC.
Les dimensions de la base varient notamment en fonction du détecteur à calibrer, en particulier en fonction de la surface de détection SDdu détecteur. Ainsi, par exemple, pour une surface de détection de 200 x 300 mm, la surface de calibration SCpeut être choisie égale à la surface de détection, soit 200 (lC) x 300 (LC) mm et les dimensions de la base peuvent être de 400 x 600 mm.
L’épaisseur de la base varie notamment en fonction du poids du détecteur à calibrer (et du support de déplacement le cas échéant), des dimensions de ladite base, et de la présence ou non de rainure comme décrit ci-après. En effet, tout évidement formé dans la base aura tendance à fragiliser celle-ci et la rendre moins rigide. Ainsi, pour les dimensions données et en présence d’une rainure, l’épaisseur de la base peut être choisie à 5 mm, voire supérieure à 5 mm et inférieure à 10 mm. La base peut être en inox.
Les dimensions et l’épaisseur de la base seront déterminées aisément par l’homme du métier pour répondre aux contraintes énoncées ci-dessus.
La base comprend, gravée dans la face supérieure de celle-ci, un cheminement 101 dont la largeur l101est adaptée pour recevoir et pouvoir déplacer une source radioactive (un jeu minimum est donc requis par rapport aux dimensions de la source et peut être déterminé par l’homme du métier). La largeur du cheminement n’est pas nécessairement constante sur toute la longueur de celui-ci.
Le cheminement 101 représenté a une forme en zigzag, présentant une succession alternée de coudes et de segments de droite, un coude reliant deux segments de droite. Le zigzag est irrégulier, ainsi les rayons de courbure des coudes et les longueurs des segments de droite varient.
Dans l’exemple représenté, la première extrémité 101A du cheminement 101 est différente de sa seconde extrémité 101B. Ceci n’est pas limitatif et les première et seconde extrémités peuvent être confondues.
La forme et la longueur du cheminement représentés ne sont pas limitatives, et notamment la forme en zigzag. Le cheminement doit permettre à la source de parcourir tous les logements sans qu’il soit nécessaire d’enlever celle-ci dudit cheminement. Ainsi, on comprend que si la surface de détection, et par corolaire la surface de calibration, a une forme allongée très marquée, on peut disposer les centres des logements le long d’une seule ligne et ainsi le cheminement peut être droit. De même, le cheminement peut être de forme circulaire si les centres des logements sont répartis le long d’un cercle, comme cela est décrit plus après.
Les logements illustrés sont de forme circulaire. Ils sont disposés au centre de la surface de calibration et aux quatre coins de la surface de calibration rectangulaire. Ils sont également disposés au milieu de chacun des quatre segments compris entre le centre et les coins de la surface de calibration et au milieu des quatre segments de droite compris entre deux coins adjacents de la surface de calibration. La forme des logements peut ne pas être circulaire et doit être adaptée à la forme de la source ou d’un porte-source le cas échéant.
A titre d’exemple, la profondeur du cheminement peut être de 1 mm et la profondeur des logements de 2 mm. Mais ces valeurs ne sont pas limitatives, et les profondeurs peuvent varier, notamment en fonction de la hauteur de la source ou de la hauteur de la source dans un porte-source le cas échéant.
La disposition des logements telle que représentée n’est pas limitative et peut être adaptée en fonction de la forme et des dimensions de la surface de détection et donc de la surface de calibration, ou encore du nombre de points de calibration attendus. Les logements peuvent ainsi être disposés :
- au centre (ou à proximité du centre) de la surface de calibration ; et/ou
- aux coins (ou à proximité des coins) de la surface de calibration ; et/ou
- au milieu de tout ou partie des segments compris entre le centre et les coins de la surface de calibration ; et/ou
- au milieu d’au moins un segment de droite compris entre deux coins adjacents de la surface de calibration : par exemple pour un rectangle allongé au milieu d’au moins les deux segments opposés les plus longs ou pour un carré ou un rectangle peu allongé au milieu des quatre segments.
- au centre (ou à proximité du centre) de la surface de calibration ; et/ou
- aux coins (ou à proximité des coins) de la surface de calibration ; et/ou
- au milieu de tout ou partie des segments compris entre le centre et les coins de la surface de calibration ; et/ou
- au milieu d’au moins un segment de droite compris entre deux coins adjacents de la surface de calibration : par exemple pour un rectangle allongé au milieu d’au moins les deux segments opposés les plus longs ou pour un carré ou un rectangle peu allongé au milieu des quatre segments.
Les logements peuvent encore alternativement être répartis le long d’un cercle ou d’un ovale sur la surface de calibration et/ou être disposés au centre (ou à proximité du centre) de la surface de calibration.
De préférence, la distance entre deux logements selon la direction X est constante. De même, de préférence la distance entre deux logements selon la direction Y est constante. En outre, de préférence, la distance entre deux logements selon la direction radiale (ou les directions des diagonales) est constante. Enfin, lorsque les logements sont disposés selon un cercle ou un ovale, la longueur de l’arc entre deux logements est de préférence constante.
Les logements sont de préférence répartis de manière à former des secteurs de calibration d’aire sensiblement identiques entre eux.
Le cheminement continu illustré comporte une rainure continue 103 débouchant jusqu’à la face inférieure 100B de la base. La rainure chemine au moins sous chaque logement. La rainure continue permet de former un passage pour le déplacement d’un moyen de déplacement d’une source radioactive tel que celui décrit ci-après en lien avec les figures 2A et 2B. Avec un autre moyen de déplacement (par exemple magnétique ou mécanique avec par exemple tige pouvant être introduite entre la base et le détecteur), il n’est pas toujours nécessaire de former une rainure.
Le moyen de positionnement 120 illustré est formé par quatre pions de centrage disposés sur la face supérieure 100A de la base 100 et solidarisés à la base, par exemple par vissage au niveau de la face inférieure 100B de ladite base. Ces pions sont positionnés de manière à accueillir le détecteur, et permettre que la surface de détection soit toujours positionnée en face de la surface de calibration. Dans l’exemple représenté en figures 3A et 3B, les pions sont positionnés de manière à accueillir le détecteur 20 avec le support de déplacement 30.
Le nombre de pions et leur positionnement peuvent être adaptés en fonction de la forme et des dimensions de la surface de calibration. La hauteur du pion est adaptée pour maintenir en place le détecteur.
Cette solution n’est pas limitative et d’autres moyens de positionnement, connus de l’homme du métier, sont envisageables, par exemple des bords astucieusement disposés sur la base, ou des pièces en saillie disposées sur la base aptes à coopérer avec des creux dans le détecteur ou dans le support de déplacement du détecteur …
Les figures 2A et 2B représentent un moyen de déplacement sous la forme d’un porte-source. Le porte-source 110 représenté comprend :
- un plateau 111 dimensionné pour contenir la source radioactive sur la face supérieure 111A dudit plateau et pour rentrer dans le cheminement 101 et les logements 102 ;
- une tige filetée 112 de diamètre sensiblement inférieur à la largeur de la rainure 103, et assemblée au plateau 111, sur la face inférieure 111B dudit plateau ;
- un écrou de serrage 113 comportant un taraudage apte à coopérer avec le filetage de la tige 112.
- un plateau 111 dimensionné pour contenir la source radioactive sur la face supérieure 111A dudit plateau et pour rentrer dans le cheminement 101 et les logements 102 ;
- une tige filetée 112 de diamètre sensiblement inférieur à la largeur de la rainure 103, et assemblée au plateau 111, sur la face inférieure 111B dudit plateau ;
- un écrou de serrage 113 comportant un taraudage apte à coopérer avec le filetage de la tige 112.
L’écrou de serrage 113 présente une forme adaptée pour être manipulée. La source peut ainsi être déplacée en manipulant l’écrou de serrage en accédant par le dessous de la base.
Pour pouvoir manipuler l’écrou de serrage par le dessous, il est nécessaire d’avoir une hauteur minimale accessible pour la manipulation sous la base.
Ainsi, le dispositif de calibration 10 représenté comprend en outre des moyens de surélévation de la base 100. Une hauteur sous la base de 10 cm minimum est préférée, voire de 15 cm minimum.
Les moyens de surélévation représentés comprennent plusieurs pieds de surélévation 130, de préférence quatre pieds pour assurer une stabilité et une planéité suffisante de la base. Les pieds de surélévation sont disposés sous la face inférieure 100B de ladite base. Ils sont solidarisés à la base par des vis 131. Les moyens de surélévation représentés ne sont pas limitatifs et d’autres moyens de surélévation pourront être mis en œuvre par l’homme du métier.
Le moyen de déplacement représenté n’est pas limitatif. D’autres moyens de déplacement sont envisageables, comme par exemple des moyens magnétiques permettant de relier le plateau et l’écrou de serrage, ou un moyen de manipulation autre qu’un écrou de serrage, ou encore une tige sensiblement horizontale, reliée à la source ou à un porte-source et dimensionnée pour être introduite entre la base et le détecteur. Il n’est ainsi pas toujours nécessaire de former une rainure dans la base.
Les figures 3A et 3B représentent un système de détection 1 comprenant :
- un détecteur de contamination 20 de surface au sol ;
- un support de déplacement 30 apte à recevoir et déplacer le détecteur sur le sol ; et
- un dispositif de calibration 10.
- un détecteur de contamination 20 de surface au sol ;
- un support de déplacement 30 apte à recevoir et déplacer le détecteur sur le sol ; et
- un dispositif de calibration 10.
Le détecteur de contamination et le support de déplacement forment un dispositif de détection de contamination de surface au sol.
La représente le détecteur 20 seul (sans son support) orienté de manière à voir la partie inférieure dudit détecteur, et repérer ainsi la surface de détection SD. Le détecteur représenté est un contrôleur connu sous la référence FLM3D-SX de la société APVL. Il comprend un polyradiamètre 202 (repéré en ) et une sonde mixte α et β grande surface 201, le tout permettant la mesure des contaminations surfaciques α et β des sols. La surface de détection SD est de 600 cm2 correspondant à 20 x 30 cm.
La représente un support de déplacement 30 seul (connu de l’état de la technique) pour un détecteur de la contamination surfacique au sol.
Le support de déplacement représenté se présente sous la forme d’un chariot qui comprend :
- un châssis 300 comportant un évidement 302 correspondant sensiblement la surface de détection du détecteur de contamination et une bordure 301 de manière à caler le détecteur une fois en place ;
- quatre roulettes 310 permettant de faire rouler le support sur le sol (et le détecteur lorsqu’il est sur le support) : une roulette à proximité de chaque coin du support ;
- quatre moyens de réglage 320 (un par roulette) de la hauteur du support (et du détecteur lorsqu’il est sur le support) ; et
- quatre pattes 330 de liaison permettant de relier les roulettes 310 au châssis 300 : les pattes de liaison représentées forment une seul pièce avec le châssis.
- un châssis 300 comportant un évidement 302 correspondant sensiblement la surface de détection du détecteur de contamination et une bordure 301 de manière à caler le détecteur une fois en place ;
- quatre roulettes 310 permettant de faire rouler le support sur le sol (et le détecteur lorsqu’il est sur le support) : une roulette à proximité de chaque coin du support ;
- quatre moyens de réglage 320 (un par roulette) de la hauteur du support (et du détecteur lorsqu’il est sur le support) ; et
- quatre pattes 330 de liaison permettant de relier les roulettes 310 au châssis 300 : les pattes de liaison représentées forment une seul pièce avec le châssis.
Les moyens de réglage 320 sont formés par un système vis/écrou, la vis traversant les pattes 330, et permettant par vissage/dévissage d’une extrémité 321 de la vis de régler la hauteur des roulettes par rapport aux pattes et ainsi par rapport au châssis 300. Lorsque le détecteur est dans le châssis, la hauteur du détecteur par rapport aux roulettes et ainsi par rapport au sol peut être réglée.
Les moyens de réglage 320 permettent également de régler la hauteur du détecteur lorsqu’il est placé sur le support, l’ensemble étant disposé sur la base 100 du dispositif de calibration 10, comme représenté en figures 3A et 3B.
Les figures 6A et 6B représentent un moyen de contrôle de la hauteur pour un dispositif de calibration de l’invention.
Le moyen de contrôle de la hauteur représenté se présente sous la forme de deux cales étagées 140, 141, chaque étage correspondant à une hauteur calibrée. La première cale comprend 10 marches étagées, une hauteur de 0,5 mm séparant deux marches. La première cale étagée permet de contrôler la hauteur entre 1 et 5,5 mm avec une précision de 0,5 mm. La deuxième cale comprend également 10 marches étagées, une hauteur de 0,5 mm séparant deux marches. La deuxième cale étagée permet de contrôler la hauteur entre 6 et 10 mm avec une précision de 0,5 mm. Une seule cale étagée peut être nécessaire, ou plus de deux cales étagées. La hauteur de marche peut être différente de 0,5 mm, selon qu’il est souhaité une calibration en hauteur plus fine ou moins fine.
La représente une cale étagée disposée sous le support de déplacement 30 du détecteur 20 pendant le réglage en hauteur du détecteur. Le chiffre indiqué sur le palier de la marche correspond à la hauteur de la contremarche inférieure : ainsi dans l’exemple représenté, la hauteur du support par rapport à la base est de 3,5 mm (le support vient bloquer contre la contremarche inférieure du palier à 3,5 mm). Une fois que la cale étagée 140 est installée sous le support 30, on peut venir régler la hauteur du détecteur en vissant l’extrémité 321 jusqu’à ce que la roulette 310 touche la base 100 du dispositif de calibration. On recommence ces opérations pour les trois autres roulettes, en plaçant la cale étagée réglée à 3,5 mm aux trois autres coins de la base.
Des cales de contrôle de hauteur peuvent également permettre le réglage de la hauteur entre le détecteur et la base du dispositif de calibration : on peut disposer plusieurs cales de même hauteur astucieusement réparties entre la base et le détecteur (par exemple aux quatre coins de la base), réaliser la calibration pour cette hauteur puis changer de cale ou de hauteur de cale pour une autre calibration à une hauteur différente. Cela peut être mis en œuvre par exemple si le détecteur n’est pas sur un support de déplacement permettant le réglage en hauteur dudit détecteur, tel que le support décrit en lien avec la .
Le moyen de contrôle de la hauteur représenté n’est pas limitatif. Tout autre moyen de contrôle d’une hauteur est envisageable. Egalement tout moyen de réglage de la hauteur peut être envisagé aisément par l’homme du métier.
Le dispositif de calibration et le système de détection selon l'invention peuvent comporter l'une quelconque des caractéristiques précédemment énoncées, prises isolément ou selon toutes combinaisons techniquement possibles avec d'autres caractéristiques.
Nous allons maintenant présenter un exemple de procédé de calibration d’un détecteur de contamination tel que représenté en figures 3A, 3B et 4 disposé sur un support tel que représenté en , à l’aide d’un dispositif de calibration tel que représenté en figures 1, 2A, 2B, 6A, 6B et 7 :
- la source radioactive est disposée sur le plateau 111 du porte-source 110 ;
- le plateau 111 est disposé dans un premier logement 102 du dispositif de calibration 10, de préférence à une des extrémités 101A, 101B du cheminement 101, la tige filetée 112 du porte-source 110 traversant la rainure 103 pour s’étendre en dessous de la base 100 du dispositif de calibration 10 ;
- l’écrou de serrage 113 du porte-source 110 est vissé sur la tige filetée 112 ;
- le détecteur 20 est disposé sur son support de déplacement 30 ;
- le support 30 avec le détecteur 20 est placé sur la base du dispositif de calibration 10 entre les pions de positionnement 120 ;
- la cale étagée 140 est insérée sous le support 130 à un des coins du support et calibrée à une hauteur de calibration donnée ;
- la hauteur de calibration est réglée en vissant l’extrémité 321 jusqu’à ce que la roulette 310 du support de déplacement touche la base 100 ;
- les étapes f et g sont réitérées pour chacun des autres coins du support ;
- une mesure est faite par le détecteur avec la source dans le premier logement 102 ;
- la source dans le plateau 111 est déplacée dans un deuxième logement en actionnant l’écrou de serrage 113 en accédant sous la base ;
- une nouvelle mesure est faite par le détecteur avec la source dans le deuxième logement ;
- les étapes j et k sont réitérées pour les autres logements ;
- une moyenne des mesures réalisées est déterminée permettant de fournir une mesure moyenne du détecteur à une hauteur de mesure donnée.
La mesure moyenne du détecteur à une hauteur de mesure donnée peut être comparée à une mesure du détecteur réalisée à une hauteur nulle et ainsi permettre de calibrer le détecteur pour la hauteur de mesure donnée.
Les étapes f à m peuvent être réitérées avec une autre hauteur de calibration, une à plusieurs fois afin de pouvoir déterminer des mesures moyennes du détecteur à plusieurs hauteurs de mesure.
En outre, au lieu de réaliser l’étape m de moyennisation, il est possible à la suite de l’étape l de réaliser une cartographie de mesures du détecteur, pour une ou plusieurs hauteurs de calibration.
En comparant une cartographie obtenue avec une cartographie attendue d’un détecteur donné, il est possible de vérifier le bon fonctionnement du détecteur, notamment pendant un contrôle périodique.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits mais s'étend à tout mode de réalisation entrant dans la portée des revendications.
Claims (13)
- Dispositif de calibration (10) d’un détecteur de contamination (20) de surface au sol comprenant une surface de détection, le dispositif de calibration comprenant :
- une base (100) s’étendant selon un plan principal (XY) et comportant :
-- une face supérieure (100A) plane et dimensionnée pour recevoir et supporter le détecteur,
-- un cheminement continu (101) formé par un premier renfoncement continu dans ladite face supérieure sur une première profondeur (p101), le cheminement s’étendant sur une longueur (LC) et une largeur (lC) formant une surface de calibration (SC), ladite surface de calibration étant dimensionnée pour correspondre sensiblement à la surface de détection (SD) du détecteur (20), et le cheminement étant dimensionné pour recevoir et déplacer une source radioactive, de manière continue dans ledit cheminement ;
-- une pluralité de logements (102) disposés à différents emplacements le long du cheminement (101) et formés par des seconds renfoncements dans ladite face supérieure sur une seconde profondeur (p102), la seconde profondeur étant supérieure à la première profondeur; les logements étant adaptés pour recevoir et retenir la source radioactive et étant de préférence régulièrement espacés entre eux selon au moins une direction du plan (XY); et
-- une face inférieure (100B) ;
- un moyen de déplacement (110) apte à déplacer la source radioactive le long du cheminement, et notamment entre deux logements ;
- un moyen de positionnement (120) associé à la base et apte à positionner le détecteur sur la face supérieure de la base, de telle sorte que la surface de détection du détecteur soit en regard de la surface de calibration ;
- un moyen de contrôle et/ou de réglage (140, 141) de la hauteur apte à contrôler et/ou régler la distance en hauteur entre la face supérieure de la base et le détecteur lorsqu’il est installé sur la base. - Dispositif de calibration (10) selon la revendication 1, le cheminement continu (101) présentant une forme en zigzag, présentant une succession alternée de coudes, au moins au niveau de tout ou partie des logements, et de segments de droite, un coude reliant deux segments de droite, le zigzag pouvant être irrégulier, c’est-à-dire dont les rayons de courbure des coudes et/ou les longueurs des segments de droite varient.
- Dispositif de calibration (10) selon la revendication 1 ou la revendication 2, comprenant au moins cinq logements dont un est disposé au centre de la surface de calibration et quatre sont disposés aux, ou à proximité des, coins de la surface de calibration.
- Dispositif de calibration (10) selon la revendication 3, les logements étant également disposés au milieu de tout ou partie des segments de droite compris entre le centre et les coins de la surface de calibration et/ou au milieu d’au moins un segment de droite compris entre deux coins adjacents de la surface de calibration.
- Dispositif de calibration (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, le cheminement (101) comportant une rainure continue (103) débouchant jusqu’à la face inférieure (100B) de la base et cheminant au moins sous chaque logement.
- Dispositif de calibration (10) selon l’une des revendications 1 à 5, le moyen de déplacement (110) comprenant un porte-source comportant :
- une première partie (111) adaptée pour contenir une source radioactive, ladite première partie étant disposée sur la face supérieure (100A) de la base (100), et étant dimensionnée pour rentrer dans le cheminement (101) et les logements (102) ;
- une deuxième partie (113) disposée sous la face inférieure (100B) de la base (100) et manipulable ; et
- un moyen d’assemblage (112) des première et deuxième parties. - Dispositif de calibration (10) selon la revendication 6 en combinaison avec la revendication 5 :
- la première partie étant un plateau (111) dimensionné pour contenir la source radioactive sur la face supérieure (111A) dudit plateau et pour rentrer dans le cheminement (101) et les logements (102) ;
- la deuxième partie étant un écrou de serrage (113) comportant un taraudage, ledit écrou de serrage présentant une forme manipulable, étant par exemple du type écrou papillon ;
- le moyen d’assemblage étant une tige filetée (112) de diamètre sensiblement inférieur à la largeur de la rainure (103) et assemblée au plateau (111), sur la face inférieure (111B) dudit plateau, le filetage de la tige (112) et le taraudage de l’écrou (113) coopérant entre eux. - Dispositif de calibration (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le moyen de positionnement (120) comprenant des pions de centrage, par exemple quatre pions, les pions étant solidarisés à la base (100) et étant disposés sur la face supérieure (100A) de ladite base.
- Dispositif de calibration (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre des moyens de surélévation de la base (100).
- Dispositif de calibration (10) selon la revendication 9, les moyens de surélévation comprenant des pieds de surélévation (130) de la base (100), de préférence quatre pieds, lesdits pieds de surélévation étant solidarisés à la base, et disposés sous la face inférieure (100B) de ladite base.
- Dispositif de calibration (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le moyen de contrôle et/ou de réglage de la hauteur (140, 141) comprenant au moins une cale, ladite au moins une cale étant apte à être introduite entre la face supérieure de la base et le détecteur lorsqu’il est installé sur la base, ladite cale pouvant être une cale étagée, chaque étage correspondant à une hauteur donnée.
- Système de détection de la contamination (1) comprenant :
- un dispositif de détection de contamination de surface au sol comprenant un détecteur de contamination (20) de surface au sol et un support de déplacement (30) apte à recevoir et à déplacer le détecteur sur le sol ; et
- un dispositif de calibration (10) choisi selon l’une quelconque des revendications 1 à 11. - Système de détection selon la revendication 12, le support de déplacement (30) comprenant un second moyen de réglage (320) de la hauteur entre la face supérieure (100A) de la base (100) et le détecteur (20) lorsqu’il est installé sur la base du dispositif de calibration (10).
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