WO2011048290A2 - Housing having multiple probes for the multi-site detection of gamma radioactivity - Google Patents

Housing having multiple probes for the multi-site detection of gamma radioactivity Download PDF

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WO2011048290A2
WO2011048290A2 PCT/FR2010/000699 FR2010000699W WO2011048290A2 WO 2011048290 A2 WO2011048290 A2 WO 2011048290A2 FR 2010000699 W FR2010000699 W FR 2010000699W WO 2011048290 A2 WO2011048290 A2 WO 2011048290A2
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probe
ionizing radiation
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Philippe Anfre
Guillaume Burato
Benoît HAUTEFEUILLE
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Axint
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T7/00—Details of radiation-measuring instruments

Definitions

  • Multi-probe housing for multisite detection of gamma radioactivity
  • the present invention relates to a device for detecting ionizing radiation gamma. More specifically, the present invention relates to a device comprising a plurality of independent probes that allow simultaneous detection of ionizing radiation gamma on multiple sites and multiple environments, simultaneously.
  • the data of each probe is centralized by an acquisition terminal, via one or more wire links.
  • the detection principle used in the targeted applications is based on the counting of visible photons emitted by a scintillator material subjected to excitation of gamma ionizing radiation.
  • the most common system for counting photons is the photomultiplier. It appeared as early as 1936 and was the subject of numerous patent filings, constantly bringing about numerous improvements in terms of amplification gains and measurable spectral ranges. We can cite the example of the patent No. GB1176910.
  • photomultipliers lies in their power supply because it is necessary to feed them with a voltage greater than 1000 volts and an intensity of several tens of milliamperes. For applications in industrial environments, where electrical risk can be a major risk, the use of photomultiplier is sometimes problematic. In addition, the relatively high power consumption of photomultipliers means that battery-powered systems have limited autonomy.
  • the diode microde photodiodes fed in Geiger mode require a much lower power supply (less than 100 volts) and have a much lower power consumption (less than miliampere), so they represent a good compromise between the necessary electrical power and the sensitivity.
  • Probes based on photodetectors such as photomultipliers or avalanche microdiode photodiodes fed in Geiger mode, generate an analog signal.
  • the analog signals are disturbed and we note the unacceptable appearance of analog noise in the cable. The processing of the analog signals from the photodetectors is then very difficult.
  • the device according to the invention overcomes these disadvantages. It comprises according to a first feature an electronic box having connection ports for connecting one or more cables connected to one or more probes and one or more probes.
  • the probes make it possible to measure the gamma ionizing radiation activity at multiple sites and environments.
  • the invention makes it possible to centralize the data of as many sensors as is desired in two different ways: either a cable per probe, or by grouping the probes by concatenating them on a single cable. In both cases, the data acquisition terminal is responsible for processing all the received signals and for returning the processed data to a single computer.
  • Each probe is composed of a scintillator material that emits light in response to ionizing gamma radiation.
  • the scintillator material is covered with a reflective material.
  • the light emitted by the scintillator material is converted by a diode microde photodiode avalanche powered Geiger mode powered by a low voltage into an electrical signal.
  • An acquisition electronics included in the probes makes it possible to process the electrical signal obtained, to modify it according to the external temperature conditions, to increase its gain, to discriminate certain signals according to their amplitudes.
  • the values of gains and discriminations can be modified by the operator with the help of external software loaded on a computer itself connected to the acquisition box.
  • the acquisition electronics count the number of ionizing radiation gamma interacted with the scintillator material during a given time window.
  • Communication electronics are used to format the count values and transmit digital information to the data acquisition terminal.
  • the data acquisition terminal is connected to the probes by a wired connection made by conventional wiring.
  • the wiring allows in particular the power of the probes via the data acquisition terminal, itself connected to a power outlet or a battery.
  • the set of data of all the probes is then formatted within the data acquisition terminal by digital electronics.
  • the thus-framed data is sent at a fast rate via an Ethernet connection to a computer so that the user can manipulate the data in real time.
  • Figure 1 describes the general device according to the embodiment of the invention.
  • Figure 2 describes the constitution of a probe according to the embodiment of the invention.
  • Figure 3 shows an example of use of a set of a detector according to the embodiment described above.
  • FIG. 4 shows an example of use of an assembly of a detector according to the embodiment described previously
  • the device comprises an acquisition box (FIG. 1) provided with a connection port.
  • One of them (3) connects the housing (2) to a computer (4).
  • a second allows to connect the housing to a power system.
  • the other holes are electrical connectors to which connect the cables connected to the probes (1) according to one or the other mode of work.
  • Each connector is then connected to an analysis electronics board which analyzes the electronic frames arriving from the connectors, and retransmits the count information of each detector to the computer.
  • the device also consists of one or more probes as shown in FIG. 2.
  • the probe consists of a cylindrical scintillator crystal (5) of composition Bi 4 Ge 30 12 of 25.4 mm in diameter and 25.4 mm in height. On this crystal is bonded a matrix of microde photodiodes fed Geiger mode (6) representing a detection active surface of 13.4 by 13.4 mm2. This photodetector is then connected to an analog logic amplification and comparison circuit (7) including a correction of the signals as a function of the temperature, the measurement of which is carried out by a component of the same analog circuit.
  • a microcontroller (8) present in the detector counts the events coming from the analog circuit, controls the components of the analog circuit and communicates with the acquisition unit via an electric cable to transmit it the counting rates, the temperature measurements and to receive the instructions for adjusting the components of the analog circuit. All of these elements are included in an aluminum alloy housing consisting of a plug (9) and a hollow cylindrical body (10). The sampling frequency of the probes is 1 kHz and the communication frequency between the probes and the housing is 10 Hz. The assembled assembly forms a cylinder 30 mm in diameter and 75 mm in height. The detector has a sealed connector (11) fixed on the plug for connecting it to a cable in a sealed manner. The entire detector thus formed is completely sealed and can be used in different temperature and environmental conditions.
  • the detection device consists of a set of detectors that can be connected to an acquisition box in two ways: according to a first working mode, the detectors are connected to one another by a wired connection, and the last detector in the series is connected to the data acquisition terminal which retrieves the data from all the detectors and transmits them to a computer.
  • each detector is connected to the acquisition box by a wired connection.
  • the acquisition box retrieves the data from all the detectors and transmits them to a computer.
  • FIG. 3 shows an example of use of an assembly of a detector according to the embodiment described above and of another detector according to the embodiment described previously connected to the housing.
  • acquisition (12) according to the first mode of work.
  • the detectors (14) are interconnected by an electric cable (13), and the last detector of the series is connected to the data acquisition terminal which retrieves the data from all the detectors and transmits them to a computer.
  • FIG. 4 shows an example of use of an assembly of a detector according to the embodiment described above and of another detector according to the embodiment described previously connected to the housing.
  • acquisition (15) according to the second mode of work.
  • Each detector (17) is connected to the acquisition box by an electric cable (16).
  • the acquisition box retrieves the data from all the detectors and transmits them to a computer.
  • a CAN-type communication electronics makes it possible to format the counting values and to communicate digital information to the data acquisition terminal.
  • the acquisition box and the computer will be connected by an ethernet connection.
  • the length of the cable connecting each probe to the acquisition box may exceed 100 m without this disturbing the values of the data acquired.

Abstract

The present invention relates to a device for simultaneous detection, consisting of a plurality of separate sealed probes enabling the activity in gamma ionizing radiation to be measured in multiple sites and environments. The probes are connected, via one or more wired connections, to a data acquisition terminal, which enables the processing and formatting of said data. Acquisition and communication electronics included in each probe enables the number of gamma ionizing rays detected by the probes to be selected, counted, and digitized, and then communicating the digital information to a data acquisition terminal, the digital information not being subjected to analog noise loads, thereby freeing the measurement from interference, regardless of the distance between the probe and the terminal.

Description

Boîtier à sondes multiples pour la détection multisites de radioactivité gamma  Multi-probe housing for multisite detection of gamma radioactivity
La présente invention concerne un dispositif de détection de rayonnements ionisants gamma. Plus précisément la présente invention concerne un dispositif comportant plusieurs sondes indépendantes qui permettent la détection simultanée de rayonnements ionisants gamma sur des sites et des environnements multiples, de manière simultanée. Les données de chaque sonde sont centralisées par un terminal d'acquisition, via une ou plusieurs liaisons filaires. The present invention relates to a device for detecting ionizing radiation gamma. More specifically, the present invention relates to a device comprising a plurality of independent probes that allow simultaneous detection of ionizing radiation gamma on multiple sites and multiple environments, simultaneously. The data of each probe is centralized by an acquisition terminal, via one or more wire links.
Le principe de détection utilisé dans les applications visées, est basé sur le comptage des photons visibles émis par un matériau scintillateur soumis à une excitation de rayonnements ionisants gamma. Le système le plus répandus pour compter les photons est le photomultiplicateur. Il apparaît dès 1936 et fait l'objet de nombreux dépôts de brevets apportant sans cesse de nombreuses améliorations au niveau des gains d'amplifications et des gammes spectrales mesurables. On peut citer l'exemple du brevet n °GB1176910. The detection principle used in the targeted applications is based on the counting of visible photons emitted by a scintillator material subjected to excitation of gamma ionizing radiation. The most common system for counting photons is the photomultiplier. It appeared as early as 1936 and was the subject of numerous patent filings, constantly bringing about numerous improvements in terms of amplification gains and measurable spectral ranges. We can cite the example of the patent No. GB1176910.
Un des inconvénients des photomultiplicateurs réside dans leur alimentation électrique car il est nécessaire de les alimenter avec une tension supérieure à 1000 volts et une intensité de plusieurs dizaines de milliampères. Pour les applications en milieu industriel, où le risque électrique peut être un risque majeur, l'utilisation de photomultiplicateur est parfois problématique. De plus, la consommation électrique relativement élevée des photomultiplicateurs fait que les systèmes alimentés sur batteries ont une autonomie limitée.  One of the disadvantages of photomultipliers lies in their power supply because it is necessary to feed them with a voltage greater than 1000 volts and an intensity of several tens of milliamperes. For applications in industrial environments, where electrical risk can be a major risk, the use of photomultiplier is sometimes problematic. In addition, the relatively high power consumption of photomultipliers means that battery-powered systems have limited autonomy.
Des alternatives aux photomultiplicateurs existent. Une des principales alternatives sur le marché, apparu en 1996, sont les matrices de micro photodiodes à avalanche alimentées en mode Geiger. Leur fonctionnement est décrit dans les documents suivants : Z.Y.Sadygov et al., Avalanche Semiconductor Radiaton Detectors, Trans. Nucl. Sci. Vol. 43, N°3 (1996) 1009 ; V. Saveliev, The Récent Development and Study of Silicon Photomultiplier, Nucl. Instr. Meth. A 535 (2004) 528-532 ; Brevet d'invention n° WO2006126027. Les matrices de micro photodiodes à avalanche alimentées en mode Geiger nécessitent une alimentation beaucoup plus faible (inférieure à 100 volts) et ont une consommation électrique bien plus faible (inférieure au miliampère), ils représentent donc un bon compromis entre la puissance électrique nécessaire et la sensibilité.  Alternatives to photomultipliers exist. One of the main alternatives on the market, appeared in 1996, are the matrices of micro photodiodes avalanche fed in Geiger mode. Their operation is described in the following documents: Z.Y.Sadygov et al., Avalanche Semiconductor Radiaton Detectors, Trans. Nucl. Sci. Flight. 43, No. 3 (1996) 1009; V. Saveliev, The Recent Development and Study of Silicon Photomultiplier, Nucl. Instr. Meth. A 535 (2004) 528-532; Invention Patent No. WO2006126027. The diode microde photodiodes fed in Geiger mode require a much lower power supply (less than 100 volts) and have a much lower power consumption (less than miliampere), so they represent a good compromise between the necessary electrical power and the sensitivity.
Les sondes à base de photodétecteurs, tels que les photomultiplicateurs ou les matrices de micro photodiodes à avalanche alimentées en mode Geiger, génèrent un signal analogique. Pour des applications où les sondes sont à des distances importantes et variables de la centrale d'acquisition, les signaux analogiques sont perturbés et on note l'apparition rédhibitoire de bruit analogique dans le câble. Le traitement des signaux analogiques issus des photodétecteurs est alors très difficile. Probes based on photodetectors, such as photomultipliers or avalanche microdiode photodiodes fed in Geiger mode, generate an analog signal. For applications where the probes are at large distances and variable from the datalogger, the analog signals are disturbed and we note the unacceptable appearance of analog noise in the cable. The processing of the analog signals from the photodetectors is then very difficult.
Une solution technique proposée notamment dans le brevet n° US2008308747 consiste à numériser le signal au niveau de la sonde : on obtient un signal numérique qui ne sera plus soumis aux contraintes du bruit analogique dans le câble.  A technical solution proposed in particular in patent No. US2008308747 is to digitize the signal at the probe: a digital signal is obtained that will no longer be subject to the constraints of analog noise in the cable.
Toutefois, il n'existe aucun système industriel permettant de centraliser n sondes de détections indépendantes. Dans les systèmes existant, il est nécessaire d'avoir n ordinateurs pour gérer n sondes. Ceci devient problématique si l'on souhaite installer et gérer une quantité importante de sondes. Les systèmes existants ne permettent donc pas de mesurer l'activité en rayonnements ionisants gamma de radiotraceurs situés dans de multiples sites et environnements, avec l'ensemble des données centralisées dans un boîtier d'acquisition piloté par une seule unité informatique. However, there is no industrial system for centralizing n independent detection probes. In existing systems, it is necessary to have n computers to manage n probes. This becomes problematic if you want to install and manage a large quantity of probes. Existing systems therefore do not allow the measurement of gamma ionizing radiation activity of radiotracers located in multiple sites and environments, with all data centralized in an acquisition box driven by a single computer unit.
Les systèmes actuels sont donc soumis à des contraintes fortes en termes d'alimentation, d'encombrement, de bruit et de traitement des données. Current systems are therefore subject to strong constraints in terms of power supply, congestion, noise and data processing.
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte selon une première caractéristique un boîtier électronique présentant des orifices de connexion permettant de brancher un ou plusieurs câbles reliés à une ou plusieurs sondes ainsi que une ou plusieurs sondes. Les sondes permettent de mesurer l'activité en rayonnements ionisants gamma sur des sites et des environnements multiples. L'invention permet de centraliser les données d'autant de sonde que l'on souhaite de deux manières différentes : soit un câble par sonde, soit en regroupant les sondes en les concaténant sur un seul câble. Dans les deux cas, c'est le terminal d'acquisition des données qui se charge de traiter l'ensemble des signaux reçus et de renvoyer les données traitées à un unique ordinateur. The device according to the invention overcomes these disadvantages. It comprises according to a first feature an electronic box having connection ports for connecting one or more cables connected to one or more probes and one or more probes. The probes make it possible to measure the gamma ionizing radiation activity at multiple sites and environments. The invention makes it possible to centralize the data of as many sensors as is desired in two different ways: either a cable per probe, or by grouping the probes by concatenating them on a single cable. In both cases, the data acquisition terminal is responsible for processing all the received signals and for returning the processed data to a single computer.
Selon des modes particuliers de réalisation : According to particular embodiments:
Chaque sonde est composée d'un matériau scintillateur qui émet de la lumière en réponse à des rayonnements ionisants gamma.  Each probe is composed of a scintillator material that emits light in response to ionizing gamma radiation.
Le matériau scintillateur est couvert d'un matériau réflecteur. The scintillator material is covered with a reflective material.
La lumière émise par le matériau scintillateur est convertie par une les matrices de micro photodiodes à avalanche alimentées en mode Geiger alimenté par une faible tension en un signal électrique. Une électronique d'acquisition incluse dans les sondes permet de traiter le signal électrique obtenu, de le modifier en fonction des conditions externes de température, d'augmenter son gain, de discriminer certains signaux en fonction de leurs amplitudes. The light emitted by the scintillator material is converted by a diode microde photodiode avalanche powered Geiger mode powered by a low voltage into an electrical signal. An acquisition electronics included in the probes makes it possible to process the electrical signal obtained, to modify it according to the external temperature conditions, to increase its gain, to discriminate certain signals according to their amplitudes.
Les valeurs de gains et de discriminations peuvent être modifiées par l'opérateur avec l'aide d'un logiciel externe chargé sur un ordinateur lui-même relié au boîtier d'acquisition. The values of gains and discriminations can be modified by the operator with the help of external software loaded on a computer itself connected to the acquisition box.
Finalement, l'électronique d'acquisition compte le nombre de rayonnements ionisants gamma ayant interagi avec le matériau scintillateur durant une fenêtre de temps donnée. Une électronique de communication permet de mettre en forme les valeurs de comptage et de transmettre des informations numériques au terminal d'acquisition des données. Finally, the acquisition electronics count the number of ionizing radiation gamma interacted with the scintillator material during a given time window. Communication electronics are used to format the count values and transmit digital information to the data acquisition terminal.
Le terminal d'acquisition des données est relié aux sondes par une connexion filaire réalisée par un câblage classique. The data acquisition terminal is connected to the probes by a wired connection made by conventional wiring.
Le câblage permet notamment l'alimentation des sondes via le terminal d'acquisition des données, lui-même relié à une prise de courant ou une batterie. The wiring allows in particular the power of the probes via the data acquisition terminal, itself connected to a power outlet or a battery.
Il est possible de centraliser les données d'autant de sonde que l'on souhaite de deux manières différentes : soit un câble par sonde, soit en regroupant les sondes en les concaténant sur un seul câble. It is possible to centralize the data of as many sensors as you want in two different ways: one cable per probe, or grouping the probes by concatenating them on a single cable.
L'ensemble des données de l'ensemble des sondes est ensuite mis en forme au sein du terminal d'acquisition des données par une électronique numérique. Les données ainsi mises en trames sont envoyées à fréquence rapide via une connexion Ethernet vers un ordinateur pour que l'utilisateur puisse manipuler les données en temps réel. The set of data of all the probes is then formatted within the data acquisition terminal by digital electronics. The thus-framed data is sent at a fast rate via an Ethernet connection to a computer so that the user can manipulate the data in real time.
Les dessins annexés illustrent l'invention : The accompanying drawings illustrate the invention:
La figure 1 décrit le dispositif général selon le mode de réalisation de l'invention.  Figure 1 describes the general device according to the embodiment of the invention.
La figure 2 décrit la constitution d'une sonde selon le mode de réalisation de l'invention.  Figure 2 describes the constitution of a probe according to the embodiment of the invention.
La figure 3 montre un exemple d'utilisation d'un ensemble d'un détecteur suivant la réalisation décrite précédemment.  Figure 3 shows an example of use of a set of a detector according to the embodiment described above.
La figure 4 montre un exemple d'utilisation d'un ensemble d'un détecteur suivant la réalisation décrite précédemment En référence à ces dessins, le dispositif comporte un boîtier d'acquisition (figure 1) muni d'orifice de connexion. L'un d'eux (3) permet de relier le boîtier (2) à un ordinateur (4). Un second permet de relier le boîtier à un système d'alimentation. Les autres orifices sont des connecteurs électriques auxquels viennent se connecter les câbles reliés aux sondes (1) suivant l'un ou l'autre mode de travail. Chaque connecteur est ensuite relié à une carte électronique d'analyse qui analyse les trames électroniques arrivant des connecteurs, et retransmet les informations de comptage de chaque détecteur à l'ordinateur. FIG. 4 shows an example of use of an assembly of a detector according to the embodiment described previously With reference to these drawings, the device comprises an acquisition box (FIG. 1) provided with a connection port. One of them (3) connects the housing (2) to a computer (4). A second allows to connect the housing to a power system. The other holes are electrical connectors to which connect the cables connected to the probes (1) according to one or the other mode of work. Each connector is then connected to an analysis electronics board which analyzes the electronic frames arriving from the connectors, and retransmits the count information of each detector to the computer.
Selon le mode de réalisation de la figure 1 , le dispositif est également constitué d'une ou plusieurs sondes telles que présentées en figure 2. Selon la figure 2, la sonde est constituée d'un cristal scintillateur cylindrique (5) de composition Bi4Ge3012 de 25,4 mm de diamètre et de 25,4 mm de hauteur. Sur ce cristal est collée une matrice de micro photodiodes à avalanche alimentées en mode Geiger (6) représentant une surface active de détection de 13,4 par 13,4 mm2. Ce photodétecteur est ensuite relié à un circuit analogique d'amplification et de comparaison logique (7) incluant une correction des signaux en fonction de la température dont la mesure est réalisée par un composant du même circuit analogique. Un microcontrôleur (8) présent dans le détecteur compte les événements en provenance du circuit analogique, contrôle les composants du circuit analogique et communique avec la centrale d'acquisition via un câble électrique pour lui transmettre les taux de comptage, les mesures de température et recevoir les instructions de réglage des composants du circuit analogique. Tous ces éléments sont inclus dans un boîtier en alliage d'aluminium composé d'un bouchon (9) et d'un corps cylindrique creux (10). La fréquence d'échantillonnage des sondes est de 1 kHz et la fréquence de communication entre les sondes et le boîtier est de 10 Hz. L'ensemble assemblé forme un cylindre de 30 mm de diamètre et 75 mm de hauteur. Le détecteur présente un connecteur étanche (11) fixé sur le bouchon permettant de le relier à un câble de manière étanche. L'ensemble du détecteur ainsi constitué est totalement étanche et peut être utilisé dans différentes conditions de température et d'environnement. According to the embodiment of FIG. 1, the device also consists of one or more probes as shown in FIG. 2. According to FIG. 2, the probe consists of a cylindrical scintillator crystal (5) of composition Bi 4 Ge 30 12 of 25.4 mm in diameter and 25.4 mm in height. On this crystal is bonded a matrix of microde photodiodes fed Geiger mode (6) representing a detection active surface of 13.4 by 13.4 mm2. This photodetector is then connected to an analog logic amplification and comparison circuit (7) including a correction of the signals as a function of the temperature, the measurement of which is carried out by a component of the same analog circuit. A microcontroller (8) present in the detector counts the events coming from the analog circuit, controls the components of the analog circuit and communicates with the acquisition unit via an electric cable to transmit it the counting rates, the temperature measurements and to receive the instructions for adjusting the components of the analog circuit. All of these elements are included in an aluminum alloy housing consisting of a plug (9) and a hollow cylindrical body (10). The sampling frequency of the probes is 1 kHz and the communication frequency between the probes and the housing is 10 Hz. The assembled assembly forms a cylinder 30 mm in diameter and 75 mm in height. The detector has a sealed connector (11) fixed on the plug for connecting it to a cable in a sealed manner. The entire detector thus formed is completely sealed and can be used in different temperature and environmental conditions.
Selon une variante non illustrée, le dispositif de détection est constitué d'un ensemble de détecteurs pouvant être reliés à un boîtier d'acquisition de deux manières : selon un premier mode de travail, les détecteurs sont reliés entre eux par une connexion filaire, et le dernier détecteur de la série est connecté au terminal d'acquisition des données qui récupère les données de l'ensemble des détecteurs et les transmet à un ordinateur. Selon le second mode de travail, chaque détecteur est relié au boîtier d'acquisition par une connexion filaire. Le boîtier d'acquisition récupère les données de l'ensemble des détecteurs et les transmet à un ordinateur. Dans la forme de réalisation selon la figure 1 et la figure 2, la figure 3 montre un exemple d'utilisation d'un ensemble d'un détecteur suivant la réalisation décrite précédemment et d'un autre détecteur suivant la réalisation décrite précédemment connectés au boîtier d'acquisition (12) selon le premier mode de travail. Les détecteurs (14) sont reliés entre eux par un câble électrique (13), et le dernier détecteur de la série est connecté au terminal d'acquisition des données qui récupère les données de l'ensemble des détecteurs et les transmet à un ordinateur. According to a non-illustrated variant, the detection device consists of a set of detectors that can be connected to an acquisition box in two ways: according to a first working mode, the detectors are connected to one another by a wired connection, and the last detector in the series is connected to the data acquisition terminal which retrieves the data from all the detectors and transmits them to a computer. According to the second mode of work, each detector is connected to the acquisition box by a wired connection. The acquisition box retrieves the data from all the detectors and transmits them to a computer. In the embodiment according to FIG. 1 and FIG. 2, FIG. 3 shows an example of use of an assembly of a detector according to the embodiment described above and of another detector according to the embodiment described previously connected to the housing. acquisition (12) according to the first mode of work. The detectors (14) are interconnected by an electric cable (13), and the last detector of the series is connected to the data acquisition terminal which retrieves the data from all the detectors and transmits them to a computer.
Dans la forme de réalisation selon la figure 1 et la figure 2, La figure 4 montre un exemple d'utilisation d'un ensemble d'un détecteur suivant la réalisation décrite précédemment et d'un autre détecteur suivant la réalisation décrite précédemment connectés au boîtier d'acquisition (15) selon le second mode de travail. Chaque détecteur (17) est relié au boîtier d'acquisition par un câble électrique (16). Le boîtier d'acquisition récupère les données de l'ensemble des détecteurs et les transmet à un ordinateur. In the embodiment according to FIG. 1 and FIG. 2, FIG. 4 shows an example of use of an assembly of a detector according to the embodiment described above and of another detector according to the embodiment described previously connected to the housing. acquisition (15) according to the second mode of work. Each detector (17) is connected to the acquisition box by an electric cable (16). The acquisition box retrieves the data from all the detectors and transmits them to a computer.
À titre d'exemple non limitatif, une électronique de communication de type CAN permet de mettre en forme les valeurs de comptage et de communiquer des informations numériques au terminal d'acquisition des données. By way of non-limiting example, a CAN-type communication electronics makes it possible to format the counting values and to communicate digital information to the data acquisition terminal.
À titre d'exemple non limitatif, le boîtier d'acquisition et l'ordinateur sera reliés par une connexion ethernet. As a non-limiting example, the acquisition box and the computer will be connected by an ethernet connection.
À titre d'exemple non limitatif, on pourra concaténer 6 sondes sur un seul câble sans que cela ne perturbe les valeurs des données acquises. By way of nonlimiting example, it will be possible to concatenate 6 probes on a single cable without this disturbing the values of the data acquired.
À titre d'exemple non limitatif, la longueur du câble reliant chaque sonde au boîtier d'acquisition pourra dépasser 100 m sans que cela ne perturbe les valeurs des données acquises. By way of non-limiting example, the length of the cable connecting each probe to the acquisition box may exceed 100 m without this disturbing the values of the data acquired.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de détection simultanée de rayonnements ionisants gamma comportant plusieurs sondes indépendantes reliées via une ou plusieurs liaisons filaires à un terminal d'acquisition qui permet le traitement et la mise en forme des données, chaque sonde étant constituée entre autre d'un matériau scintillateur, recouvert d'un réflecteur, et qui émet de la lumière en réponse à des rayonnements ionisants gamma, il est accolé à ce matériau scintillateur une matrice de micro photodiode à avalanche alimentée en mode Geiger alimenté par une faible tension qui permet de convertir la lumière émise par le matériau scintillateur en un signal électrique, signal qui est lui même traité par une électronique d'acquisition, incluse dans les sondes ; caractérisée en ce que les sondes permettent de mesurer l'activité en rayonnements ionisants gamma dans de multiples sites et environnements de manière simultanée, ces sondes contenant une électronique d'acquisition et de communication qui leur permettent de mettre en forme, d'amplifier, de sélectionner et de numériser le signal électrique selon les besoins de l'opérateur, de compter le nombre de rayonnements ionisants gamma détectés par la sonde durant une fenêtre de temps définie, de numériser les valeurs de comptage et de communiquer les informations numériques au terminal d'acquisition des données, les informations numériques n'étant pas soumises aux contraintes du bruit analogique ce qui permet à la mesure de ne pas être perturbée quelle que soit la distance sonde-terminal ; l'invention permettant alors de centraliser les données des différentes sondes connectées sur un terminal d'acquisition des données qui se charge de traiter l'ensemble des signaux reçus par les différentes sondes, puis d'envoyer à fréquence rapide ces données sous forme de trames vers une unique unité informatique pour que l'utilisateur puisse manipuler les données en temps réel, ainsi que piloter les sondes et le terminal d'acquisition des données. 1. Device for simultaneous detection of gamma ionizing radiation comprising a plurality of independent probes connected via one or more wired links to an acquisition terminal which allows the processing and the formatting of the data, each probe being constituted among other things by a scintillator material , coated with a reflector, and emitting light in response to gamma ionizing radiation, it is joined to this scintillator material a diode micro-photodiode avalanche fed in Geiger mode powered by a low voltage that can convert the light emitted by the scintillator material into an electrical signal, which signal is itself processed by an acquisition electronics, included in the probes; characterized in that the probes measure the activity of gamma ionizing radiation in multiple sites and environments simultaneously, these probes containing acquisition and communication electronics that enable them to shape, amplify, selecting and digitizing the electrical signal according to the needs of the operator, counting the number of gamma ionizing radiation detected by the probe during a defined time window, digitizing the count values and communicating the digital information to the terminal of acquisition of the data, the digital information not being subjected to the constraints of the analog noise which allows the measurement not to be disturbed whatever the probe-terminal distance; the invention then makes it possible to centralize the data of the different probes connected to a data acquisition terminal which is responsible for processing all the signals received by the different probes, then to send at a fast frequency these data in the form of frames to a single computer unit so that the user can manipulate the data in real time, as well as control the probes and the data acquisition terminal.
2. Dispositif suivant la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il est possible de centraliser les données d'autant de sonde que l'on souhaite de deux manières différentes : selon un premier mode de travail, les détecteurs sont reliés entre eux par une connexion filaire, et le dernier détecteur de la série est connecté au boîtier d'acquisition qui récupère les données de l'ensemble des détecteurs et les transmet à un ordinateur, selon le second mode de travail, chaque détecteur est relié au boîtier d'acquisition par une connexion filaire distincte. 2. Device according to claim 1, characterized in that it is possible to centralize the data of as many sensors as desired in two different ways: according to a first mode of work, the detectors are interconnected by a wired connection, and the last detector of the series is connected to the acquisition box which retrieves the data of all the detectors and transmits them to a computer, according to the second mode of work, each detector is connected to the acquisition box by a separate wired connection.
3. Dispositif suivant l'une ou les revendications précédentes caractérisé en ce que la sonde assemblée forme un cylindre de 30 mm de diamètre et 75 mm de hauteur. 3. Device according to one or more claims characterized in that the assembled probe forms a cylinder of 30 mm in diameter and 75 mm in height.
4. Dispositif suivant l'une ou les revendications précédentes, caractérisé en ce que la fréquence d'échantillonnage des sondes est de 1 kHz et la fréquence de communication entre les sondes et le boîtier est de 10 Hz. 4. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the sampling frequency of the probes is 1 kHz and the communication frequency between the probes and the housing is 10 Hz.
5. Dispositif suivant l'une ou les revendications précédentes, caractérisé en ce que des joints sont ajoutés au boîtier et aux sondes afin que ceux-ci soient étanches. 5. Device according to one or more claims, characterized in that joints are added to the housing and the probes so that they are sealed.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1176910A (en) 1967-11-28 1970-01-07 Philips Electronic Associated Photomultiplier Tube
WO2006126027A2 (en) 2005-05-27 2006-11-30 Sensl Technologies Ltd. Light sensor module
US20080308747A1 (en) 2006-01-30 2008-12-18 International Business Machines Corporation Radiation detection schemes, apparatus and methods of transmitting radiation detection information to a network

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4677300A (en) * 1984-08-03 1987-06-30 Harshaw/Filtrol Partnership Radiation detection and acquisition system
US4931646A (en) * 1989-03-17 1990-06-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Remote multichannel coincident nuclear detector and characterization system
GB9910174D0 (en) * 1999-05-04 1999-06-30 British Nuclear Fuels Plc Improvements in and relating to signal handling and processing
WO2006107727A2 (en) * 2005-04-01 2006-10-12 San Diego State University Foundation Edge-on sar scintillator devices and systems for enhanced spect, pet, and compton gamma cameras
US7897932B2 (en) * 2005-04-28 2011-03-01 Utah State University Identification and localization of radioisotopes
EP2220516B1 (en) * 2007-11-06 2018-05-02 Koninklijke Philips N.V. Radiation detector comprising a light reflective material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1176910A (en) 1967-11-28 1970-01-07 Philips Electronic Associated Photomultiplier Tube
WO2006126027A2 (en) 2005-05-27 2006-11-30 Sensl Technologies Ltd. Light sensor module
US20080308747A1 (en) 2006-01-30 2008-12-18 International Business Machines Corporation Radiation detection schemes, apparatus and methods of transmitting radiation detection information to a network

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
V. SAVELIEV: "The Recent Development and Study of Silicon Photomultiplier", NUCL. INSTR. METH. A, vol. 535, 2004, pages 528 - 532
Z.Y.SADYGOV ET AL.: "Avalanche Semiconductor Radiaton Detectors", TRANS. NUCL. SCI., vol. 43, no. 3, 1996, pages 1009

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