FR2706626A1 - Remote location device for radiation sources. - Google Patents
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Abstract
Ce dispositif comprend une chambre à sténopé (12), un écran radiophotoluminescent (34) en regard du sténopé, une image latente des sources se formant sur cet écran, une caméra (37) fournissant, sous forme de signaux électriques, une image de la zone, des moyens optiques (38) permettant à la caméra et à l'écran d'observer la même scène, des moyens (42) de lecture de l'écran fournissant, sous forme de signaux électriques, une image des sources à partir de l'image latente et des moyens électroniques (44, 46) de traitement et de visualisation des signaux, pour superposer et visualiser les images de la zone et des sources.This device comprises a pinhole chamber (12), a radiophotoluminescent screen (34) facing the pinhole, a latent image of the sources forming on this screen, a camera (37) supplying, in the form of electrical signals, an image of the zone, optical means (38) allowing the camera and the screen to observe the same scene, means (42) for reading the screen providing, in the form of electrical signals, an image of the sources from the latent image and electronic means (44, 46) for processing and displaying signals, for superimposing and visualizing the images of the zone and of the sources.
Description
DISPOSITIF DE LOCALISATION A DISTANCE DE SOURCES DE
RAYONNEMENT
DESCRIPTION
La présente invention concerne un dispositif de localisation à distance de sources de rayonnement, plus particulièrement de sources de rayonnement y.DEVICE FOR REMOTE LOCATION OF SOURCES OF
RADIATION
DESCRIPTION
The present invention relates to a device for locating remote sources of radiation, more particularly sources of y radiation.
Elle s t applique notamment à la localisation de sources de rayonnement susceptibles d'hêtre contenues dans un local tel qu'une cellule à haute activité, par exemple, ou présentes accidentellement dans un local. It applies in particular to the location of radiation sources likely to be contained in a room such as a high activity cell, for example, or accidentally present in a room.
On connait déjà par le document (1)
FR-A-2 575 821 (voir aussi EP-A-0188973 et US-A4 797 701) auquel on se reportera, un dispositif de localisation à distance de sources de rayonnement.We already know by the document (1)
FR-A-2 575 821 (see also EP-A-0188973 and US-A4 797 701) to which reference will be made, a device for remote location of radiation sources.
Ce dispositif connu utilise, pour la localisation de sources de rayonnement, une chambre à sténopé dans laquelle sont placés un film sensible au rayonnement et un film sensible à la lumière visible de la zone dans laquelle sont susceptibles de se trouver les sources de rayonnement. This known device uses, for the location of sources of radiation, a pinhole chamber in which are placed a film sensitive to radiation and a film sensitive to visible light from the area in which the sources of radiation are likely to be located.
L'obturateur, dont ltouverture permet la prise de vue en lumière visible, est transparent au rayonnement des sources. The shutter, the opening of which allows shooting in visible light, is transparent to radiation from sources.
Après développement de ces films et superposition de ces derniers, on peut localiser les sources de rayonnement dans leur environnement. After developing these films and superimposing them, we can locate the sources of radiation in their environment.
Ce dispositif connu présente l'inconvénient de nécessiter des temps de pose relativement élevés. This known device has the drawback of requiring relatively long exposure times.
La présente invention a pour but de remédier à l'inconvénient précédent en proposant un dispositif de localisation à distance de sources de rayonnement, qui nécessite des temps de pose nettement plus faibles que le dispositif connu, divulgué par le document (1). The object of the present invention is to remedy the preceding drawback by proposing a device for localizing remote sources of radiation, which requires significantly lower exposure times than the known device, disclosed in the document (1).
De façon précise, la présente invention a pour objet un dispositif de localisation à distance de sources de rayonnement, susceptibles de se trouver dans une zone, ce dispositif comprenant une chambre à sténopé dont les parois forment un blindage vis-à-vis du rayonnement des sources, cette chambre à sténopé comportant une ouverture, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre
- un écran radiophotoluminescent, qui est sensible au rayonnement émis par les sources et disposé dans la chambre à sténopé, en regard du sténopé, ltouverture permettant llintroduction de cet écran une image latente des sources se formant sur cet écran,
- une caméra apte à fournir, sous forme de signaux électriques, une image de la zone,
- des moyens optiques permettant à la caméra et à l'écran d'observer la même scène,
- des moyens de lecture de l'écran aptes à fournir, sous forme de signaux électriques, une image des sources à partir de l'image latente, et
- des moyens électroniques de traitement et de visualisation des signaux électriques fournis par la caméra et par les moyens de lecture de l'écran, ces moyens électroniques de traitement et de visualisation permettant la superposition et la visualisation des images de la zone et des sources.Specifically, the subject of the present invention is a device for remote location of sources of radiation, likely to be located in an area, this device comprising a pinhole chamber whose walls form a shield against radiation from sources, this pinhole chamber having an opening, this device being characterized in that it further comprises
- a radiophotoluminescent screen, which is sensitive to the radiation emitted by the sources and placed in the pinhole chamber, facing the pinhole camera, the opening allowing the introduction of this screen a latent image of the sources forming on this screen,
- a camera capable of providing, in the form of electrical signals, an image of the area,
- optical means allowing the camera and the screen to observe the same scene,
means for reading the screen capable of providing, in the form of electrical signals, an image of the sources from the latent image, and
- Electronic means for processing and viewing the electrical signals supplied by the camera and by the screen reading means, these electronic processing and viewing means allowing the superimposition and viewing of images of the area and of the sources.
L'utilisation d'un écran radiophotoluminescent, encore appelé écran photostimulable, présente les avantages suivants sur des films classiques
- il permet un gain très important en sensibilité,
- il possède une très grande dynamique,
- il est insensible à la lumière visible,
- il a une meilleure linéarité que ces films classiques, et,
- il est réutilisable.The use of a radiophotoluminescent screen, also called photostimulable screen, has the following advantages over conventional films
- it allows a very significant gain in sensitivity,
- it has a very large dynamic,
- it is insensitive to visible light,
- it has better linearity than these classic films, and,
- it is reusable.
De ce fait, le dispositif objet de la présente invention présente les avantages suivants par rapport au dispositif connu, mentionné plus haut
- le dispositif objet de l'invention nécessite des temps de pose nettement inférieurs à ceux qui sont nécessités par ce premier dispositif connu,
- il permet une meilleure quantification des sources de rayonnement y,
- il ne nécessite pas l'utilisation d'une chambre noire (laboratoire photographique), et
- il permet une acquisition de prise de vue plus rapide que celle permise par ce premier dispositif connu.Therefore, the device object of the present invention has the following advantages over the known device, mentioned above
the device which is the subject of the invention requires exposure times that are significantly lower than those required by this first known device,
- it allows better quantification of the sources of radiation y,
- it does not require the use of a dark room (photographic laboratory), and
- It allows a faster shot acquisition than that allowed by this first known device.
Selon un mode de réalisation préféré du dispositif objet de l'invention, ladite chambre à sténopé comporte en outre un bouchon constituant un blindage pour le rayonnement et servant à fermer ladite ouverture lors du fonctionnement du dispositif. According to a preferred embodiment of the device which is the subject of the invention, said pinhole chamber further comprises a plug constituting a shielding for radiation and serving to close said opening during operation of the device.
Selon un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, la chambre à sténopé comporte un collimateur délimité par une paroi en forme de cône dont la partie la plus étroite constitue le sténopé. According to a particular embodiment of the device which is the subject of the invention, the pinhole chamber comprises a collimator delimited by a wall in the form of a cone, the narrowest part of which constitutes the pinhole.
Selon un autre mode de réalisation particulier, la chambre à sténopé comporte un collimateur délimité par une paroi en forme de double cône formé de deux cônes de même ouverture, opposés par le sommet, ce dernier constituant le sténopé. According to another particular embodiment, the pinhole chamber comprises a collimator delimited by a wall in the form of a double cone formed by two cones of the same opening, opposite by the apex, the latter constituting the pinhole.
De préférence, les moyens optiques comprennent un système de visée réflexe. Preferably, the optical means comprise a reflex sighting system.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un exemple de réalisation donné ci-après, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence à la figure unique annexée. The present invention will be better understood on reading the description of an embodiment given below, purely by way of indication and in no way limiting, with reference to the single appended figure.
Le dispositif conforme à l'invention, qui est schématiquement représenté sur cette figure, est par exemple destiné à localiser des sources 2 de rayonnement y qui sont susceptibles de se trouver dans une zone telle qu'un local. The device according to the invention, which is schematically represented in this figure, is for example intended to locate sources 2 of radiation y which are likely to be located in an area such as a room.
Ce dispositif comprend un corps 4 qui est muni de moyens portant la référence 6 sur la figure et symbolisant un support orientable du corps 4 et donc du dispositif. This device comprises a body 4 which is provided with means bearing the reference 6 in the figure and symbolizing an orientable support of the body 4 and therefore of the device.
Le corps 4 comprend une face avant 8 destinée à être placée face aux sources à repérer et une face opposée 10 dite face arrière. The body 4 comprises a front face 8 intended to be placed facing the sources to be identified and an opposite face 10 called the rear face.
Le dispositif schématiquement représenté sur la figure comprend aussi une chambre 12 à sténopé, formée dans le corps 4 qui constitue un blindage de la chambre 12 vis-à-vis du rayonnement y. The device schematically shown in the figure also comprises a pinhole chamber 12, formed in the body 4 which constitutes a shielding of the chamber 12 against the y radiation.
Ce corps 4 peut être fait d'un alliage approprié à base de tungstène, tel que l'alliage connu sous le nom VVDenalVV. This body 4 can be made of a suitable alloy based on tungsten, such as the alloy known as VVDenalVV.
La densité élevée de cet alliage lui confère un bon pouvoir d'atténuation du rayonnement. The high density of this alloy gives it good radiation attenuation power.
L'utilisation de ce matériau permet ainsi de réduire l'épaisseur du blindage et, par voie de conséquence, ltencombrement du dispositif et son poids. The use of this material thus makes it possible to reduce the thickness of the shielding and, consequently, the size of the device and its weight.
La chambre à sténopé comprend un collimateur 14. The pinhole chamber includes a collimator 14.
Ce dernier est délimité par un premier cône circulaire 16 dont la base est située sur la face avant 8. The latter is delimited by a first circular cone 16 whose base is located on the front face 8.
Le collimateur 14 est centré sur l'axe 18 du corps 4 et le sommet du cône 16 est percé pour former le sténopé 20. The collimator 14 is centered on the axis 18 of the body 4 and the top of the cone 16 is pierced to form the pinhole 20.
Derrière ce sténopé 20, un deuxième cône circulaire 22 est prévu avec un angle d'ouverture égal à celui du cône 16. Behind this pinhole 20, a second circular cone 22 is provided with an opening angle equal to that of the cone 16.
Ce deuxième cône 22 débouche à sa partie la plus large dans une chambre 24 circulaire qui est centrée, comme le cône 22, sur l'axe 18. This second cone 22 opens at its widest part into a circular chamber 24 which is centered, like the cone 22, on the axis 18.
Cette chambre 24 se prolonge jusqu'à la face arrière 10 par une ouverture 26 cylindrique. This chamber 24 extends to the rear face 10 through a cylindrical opening 26.
Cette ouverture 26 est normalement obturée par un bouchon 28 cylindrique. This opening 26 is normally closed by a cylindrical plug 28.
Une poignée 30 et des moyens de blocage 32 permettent d'enfoncer puis de bloquer ce bouchon 28. A handle 30 and blocking means 32 allow this plug 28 to be pushed in and then blocked.
Le chargement du dispositif s'effectue en disposant dans la chambre 24 un écran photostimulable 34 qui est sensible au rayonnement y des sources 2. The device is loaded by placing in the chamber 24 a photostimulable screen 34 which is sensitive to the radiation y from the sources 2.
Cet écran photostimulable est par exemple du genre de ceux qui sont commercialisés par la Société
Molecular Dynamics sous la référence MD17-991.This photostimulable screen is, for example, of the type sold by the Company.
Molecular Dynamics under the reference MD17-991.
Un ressort 36 qui est fixé sur la face intérieure du bouchon 28 permet de plaquer ledit écran (qui est disposé perpendiculairement à l'axe 18) contre un épaulement formé dans la chambre 24. A spring 36 which is fixed on the inner face of the plug 28 enables said screen (which is arranged perpendicular to the axis 18) to be pressed against a shoulder formed in the chamber 24.
L'épaisseur du bouchon 28 est telle que celui-ci constitue, comme le corps 4, un blindage contre le rayonnement des sources 2. The thickness of the plug 28 is such that, like the body 4, it constitutes a shield against the radiation from the sources 2.
Le dispositif schématiquement représenté sur la figure comprend également une caméra vidéo 37 qui est rendue solidaire du corps 4 par des moyens non représentés. The device schematically shown in the figure also includes a video camera 37 which is made integral with the body 4 by means not shown.
Ce dispositif comprend en outre un système optique de visée réflexe qui permet à la caméra 37 de filmer la même scène que celle qui est vue par l'écran 34 à travers le sténopé 20. This device further comprises a reflex optical sighting system which allows the camera 37 to film the same scene as that which is seen by the screen 34 through the pinhole 20.
Ce système de visée est par exemple un miroir 38 qui est rendu solidaire du corps 4 par des moyens non représentés, qui est placé devant le collimateur 14 et qui atténue peu les rayonnements y. This aiming system is for example a mirror 38 which is made integral with the body 4 by means not shown, which is placed in front of the collimator 14 and which does little attenuation of the radiation there.
Le dispositif schématiquement représenté sur la figure comprend aussi
- des moyens 40 d'acquisition (numérisation et mémorisation) des signaux électriques fournis par la caméra vidéo 37 lorsque celle-ci observe la zone contenant les sources de rayonnement 2,
- des moyens 42 de lecture et de conversion qui sont prévus pour lire l'image latente formée sur l'écran 34 du fait de ces sources de rayonnement 2, pour convertir cette image latente en signaux numériques et pour mémoriser ces signaux numériques,
- des moyens électroniques 44 de traitement des signaux numériques mémorisés dans les moyens 40 et 42, ces moyens 44 étant aptes à superposer l'image numérisée des sources, qui est formée sur l'écran 34, et l'image numérisée de la zone contenant ces sources, qui a été filmée par la caméra 37, et
- des moyens 46 de visualisation de ces images superposées (moniteur vidéo ou imprimante par exemple), qui permettent de repérer la position des sources dans la zone.The device schematically shown in the figure also includes
means 40 for acquiring (digitizing and storing) the electrical signals supplied by the video camera 37 when the latter observes the area containing the radiation sources 2,
means 42 for reading and conversion which are provided for reading the latent image formed on the screen 34 due to these radiation sources 2, for converting this latent image into digital signals and for storing these digital signals,
electronic means 44 for processing the digital signals stored in the means 40 and 42, these means 44 being able to superimpose the digitized image of the sources, which is formed on the screen 34, and the digitized image of the area containing these sources, which was filmed by camera 37, and
- Means 46 for viewing these superimposed images (video monitor or printer for example), which make it possible to identify the position of the sources in the area.
On précise que la caméra vidéo 37 et le sténopé 20 sont adaptés de façon que les images numériques qui leur correspondent respectivement aient le même grossissement et ce, en tenant compte des moyens 42 de lecture de l'écran 34, des moyens d'acquisition 40 et des moyens de traitement 44. It is specified that the video camera 37 and the pinhole camera 20 are adapted so that the digital images which correspond to them respectively have the same magnification and this, taking into account the means 42 for reading the screen 34, the acquisition means 40 and processing means 44.
On utilise le dispositif schématiquement représenté sur la figure de la façon indiquée ci-après
Après avoir choisi la zone à étudier, on met en place l'écran 34 dans la chambre 24 destinée à le recevoir, on filme la zone avec la caméra vidéo 37 et cette image est numérisée et mémorisée dans les moyens 40.The device schematically shown in the figure is used in the manner indicated below
After having chosen the area to be studied, the screen 34 is placed in the chamber 24 intended to receive it, the area is filmed with the video camera 37 and this image is digitized and stored in the means 40.
Pendant ce temps, les sources de rayonnement y engendrent, sur l'écran photostimulable 34, une image latente sous forme de taches qui sont plus ou moins contrastées en fonction de l'activité des sources correspondantes. During this time, the radiation sources generate there, on the photostimulable screen 34, a latent image in the form of spots which are more or less contrasted according to the activity of the corresponding sources.
Ensuite, l'écran photostimulable 34 est extrait de la chambre à sténopé et lu grâce aux moyens 42 et l'image latente est numérisée et mémorisée dans ces moyens 42. Then, the photostimulable screen 34 is extracted from the pinhole chamber and read using the means 42 and the latent image is digitized and stored in these means 42.
Alors, on superpose, dans les moyens électroniques de traitement 44, l'image numérisée de la zone et l'image latente ainsi numérisée pour mettre en évidence l'emplacement de chaque source 2 de rayonnement y et l'on visualise cet emplacement grâce aux moyens 46. Then, in the electronic processing means 44, the digitized image of the area and the latent image thus digitized are superimposed in order to highlight the location of each source 2 of radiation y and this location is displayed thanks to the means 46.
On précise que le bouchon 28 n'est pas strictement indispensable dans le cas où l'utilisateur du dispositif est certain qu'aucun rayonnement en provenance de l'arrière ne risque d'impressionner l'écran photostimulable 34. It is specified that the plug 28 is not strictly essential in the case where the user of the device is certain that no radiation coming from the rear risks impressing the photostimulable screen 34.
Le dispositif objet de l'invention s'applique en particulier à la cartographie de zones contaminées et, pour ce faire, peut être placé sur un moyen porteur. The device which is the subject of the invention applies in particular to the mapping of contaminated areas and, to do this, can be placed on a carrying means.
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