La dosimétrie par radio photoluminescence à l`IRSN

La dosimétrie par
radio photoluminescence
à l’IRSN
5 èmes Rencontres des PCR
RUNGIS les 15 et 16 mars 2007
F.Leblanc – P. Fraboulet – JF Bottollier-Depois – E. Girard – E. Cale – C. Itié A. Saboureau – E. Grava
Sommaire
1.
Introduction
2.
La Radio Photo Luminescence : généralités
3.
Principales caractéristiques
4.
Description du futur dosimètre
5.
Calendrier
6.
Conclusion
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1. Introduction
Les techniques utilisées aujourd’hui :
- Le film photographique
- Le détecteur thermo luminescent (TLD)
- Les détecteurs de traces (CR39)
Pourquoi remplacer le film dosimétrique ?
Le film dosimétrique est un bon détecteur mais :
- Disparition à terme du film argentique
- Evolution réglementaire : délais de transmission des résultats, seuils
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1. Introduction
Par quoi remplacer le film dosimétrique ?
Trois techniques disponibles :
- la dosimétrie par thermo luminescence (TLD),
- la dosimétrie par luminescence stimulée optiquement (OSL),
- la dosimétrie par radio photo luminescence (RPL).
Après analyses techniques, économiques et financières
le dosimètre RPL remplacera le dosimètre photographique de l’IRSN.
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2. La radio photo luminescence, qu’est-ce que c’est ?
• La technique RPL :
• Une technique connue depuis la fin des années 1960.
• Utilisée en laboratoires de recherche (CEA, IRSN,…).
• Plusieurs millions de dosimètres produits chaque année notamment au
Japon.
• Principes physiques :
• Les techniques TLD, OSL et RPL sont des techniques très voisines.
• Elles sont toutes basées sur le principe de quantification d’une
émission de lumière.
• Dans le cas de la RPL, cette luminescence est induite par un détecteur
en verre contenant des impuretés (argent) placé sous un faisceau ultra
violet.
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2. La radio photo luminescence, qu’est-ce que c’est ?
• Schéma de principes
(UV)
320nm
Luminescence
(RPL)
Irradiation
606 nm
Verre dopé à l’argent
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Doses
Photomultiplicateur
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3. Principales caractéristiques
Des tests sous rayonnements ont montré des caractéristiques métrologiques très
performantes :
Linéarité de la dose
1,50
Hp(10)
1,40
Hp (0,07)
• Possibilités de mesurer des doses très faibles :
•quelques µSv sous certaines conditions,
•plus petit résultat non nul transmis
inférieure ou égal à 50 µSv,
•très bonne sensibilité aux photons et aux
betas.
L e c tu re / D o s e R e f,
1,30
1,20
1,10
1,00
0,90
0,80
0,70
0,60
0,50
1,0E-02
1,0E-01
1,0E+00
1,0E+01
1,0E+02
1,0E+03
• Possibilités de mesurer des doses très élevées
(10 Sv et plus sous certaines conditions).
• Excellente réponse en énergie.
1,0E+05
Réponse en fonction de l'énergie
1,5
Hp (10)
1,4
Hp (0,07)
1,3
1,2
le c tu re /h p R e f
• Pas de sensibilité aux neutrons (important en
cas d’exposition en champs complexe).
1,0E+04
Dose Ref. (mSv)
1,1
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
10
100
1000
Energie (keV)
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10000
3. Principales caractéristiques
1,20
1,15
1,10
1,05
• Excellente réponse angulaire
1,00
0,95
0,90
Plan Vertical
Plan Horizontal
0,85
0,80
-80
-60
-40
•Très grande homogénéité des détecteurs :
- déviation entre lots : 0,9444 +/- 0,036
- déviation dans un même lot : +/- 1,3 %
•Très grande stabilité de lecture : -2,7 % +2,5 %
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-20
0
20
40
60
80
3. Principales caractéristiques
• 5 plages de lecture en routine
• 15 plages en lecture analytique
(5 plages sur 3 niveaux)
Photons X de 13.8 keV
⇒Possibilité d’obtenir des informations
sur la nature et l’énergie du
rayonnement à l’origine de l’exposition.
Béta de 1.3 MeV
• Possibilité de produire une image de
la dose (archivage, …).
• Possibilité de relire le dosimètre
autant de fois que nécessaire.
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Rondelle métallique placée devant le dosimètre
engendrant une erreur de mesure de la dose
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4. Description du futur dosimètre
8 mm
30 mm
63 mm
•Dosimètre entièrement conditionné et prêt à l’emploi
•Protection par film thermo rétractable à chaque envoi
(respect des mesures d’hygiène)
•Faible poids : 12 gr environ, faible épaisseur
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4. Description du futur dosimètre
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5. Calendrier
Quelques dates clés
Validation du prototype : terminée
Début de la bascule : 4ème trimestre 2007
Fin de la bascule : au plus tard décembre 2008
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6. Conclusion
La dosimétrie par radio photo luminescence :
Une technique d’avenir peu connue en France
Des caractéristiques techniques très performantes
Un dosimètre garantissant un excellent suivi dosimétrique
Un dosimètre permettant d’obtenir des informations sur la nature
et l’énergie du rayonnement à l’origine de l’exposition.
Un dosimètre permettant à notre institut d’assurer pleinement sa
mission de surveillance dosimétrique tout en améliorant la qualité
de notre prestation.
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