Développement d'un système de dosimétrie relative des faisceaux de photons de haute énergie à l'aide de dosimètres thermoluminescents

III.2.4. Dispositif rotatif

Le support étant appelé à être utilisé avec une inclinaison donnée pour la détermination des rendements en profondeur, ce dernier a été associé à un dispositif rotatif gradué de à 360° (Figure III.8).

III.2.5. Dosimètre TL

Dans le cadre de notre travail, nous avons utilisé la poudre de fluorure de lithium dopé au Magnésium et au Titane (LiF : Mg :Ti) connu sous le nom de TLD 100) . Cette poudre est contenue dans des capsules en téflon (Figure III.10).

le choix de LiF comme matériel thermoluminescent , en raison de son numéro atomique effectif (Zeff,LiF=8.14) proche de celui de tissu _(Zeff,tissu= 7.42) pour les faisceaux de hautes énergies.

Les principales caractéristiques du dosimètre utilisé TLD 100 sont suivantes+:

· 100% de Fluorure de lithium

· Densité : 2.64 g.cm-3

· 6SIMI OAPP BsiRn 7 / HEMET 6LMS°

· Température du pic principal de TL : 210 °C

· / MEP P HOWSRVIIRQUE1EDP 5 -105R

· Indépendant de débit de dose : >108 R/s

· Equivalent tissu Z_eff = 8.14

· Fading = 5% par an à 20 °C.

·

Figure III. 9.poudre TLD100 Figure III. 10. Capsules

III.2.6. Les capsules utilisées

La poudre est contenue dans des capsules en téflon de 3 mm de diamètre 22 mm de long et 1 mm d?épaisseur (Figure III.10). Ces capsules peuvent contenir 160 mg de poudre.

III.2.7. Doseur de poudre Comme la réponse des dosimètres TL dépend de la masse du matériau, nous avons utilisé un doseur type AIEA (FigureIII .11.) qui est un dispositif permettant d?administrer des petites quantités de poudre de même masse (27.5 mg) au lecteur TLD.

Figure III.11. Doseur AIEA

Les masses de doseur a été déterminée à l?aide d?une balance électronique de type BP211D dont la précision est de 0,01% (FigureIII .12).

Figure III.12. La balance utilisée

Pour obtenir une meilleure précision de mesure et éviter les erreurs de manipulations, Nous avons gardé, tout au long des travaux expérimentaux, les mêmes procédures de traitement suivantes :

ü Remplissage du doseur ;

ü Avec un outil métallique, tapé trois fois sur le doseur (pour mélanger uniformément la

poudre) ;

ü Verser la poudre au milieu de la plaque chauffante du lecteur TLD;

ü A l¹11i113H113u même outil métallique, disperser uniformément la poudre en tapant trois

fois sur la Plaque.

Figure III 13. Lecture Harshaw 4000

III.2.8. Lecteur

Le lecteur de dosimètres thermoluminescents utilisé dans le cadre de ce mémoire est de type universel Harshaw modèle 4000 (Figure III. 14). Ce lecteur comporte :

· Une plaque chauffante reliée à un thermocouple pour la mesure de la température.

· Un ensemble photomultiplicateur, préamplificateur et amplificateur pour la mesure de l¹émission lumineuse.

· Un filtre optique pour soustraire au maximum la lumière due à l¹émission thermique.

· Un système informatisé pour l¹acquisition et l¹interprétation des données.

Figure III. 14.610SWWQINTIMIT thermoluminescence

Le lecteur peut fonctionner en deux modes : mode calibration et mode chauffage. Le mode calibration teste la stabilite du système de detection. Le mode chauffage peut être lineaire ou en palier, la vitesse de chauffage de 0 à 30 °C/s.

Le chauffage par paliers comprend:

> le préchauffage qui vide les pièges de basse température, et qui s?effectue à une temperature comprise entre (20°C à 220°C) il peut durer jusqu?à 99 secondes. Cette phase permet d?eliminer (sans les prendre en compte) les pics instables relatifs aux pièges qui se vident à basse temperature, sans commencer à vider le pic dosimetrique.

> L?intégration du signal luminescence emise par les pics stables de la lecture qui commence à partir de la temperature de prechauffage jusqu?à la temperature maximum 240°C. et dans un temps raisonnable qui suit la loi suivante : [tlec= (Tmax-Tmin) / Debit] (Debit de chauffage °C/s)

> La regénération qui permet d?éliminer la luminescence résiduelle et restructuré le cristal. La vitesse de refroidissement varie entre le taux de refroidissement naturel et le taux de refroidissement de 1°C/s.

Figure III. 15.Cycle de chauffage du HARSHAW III.2.8.1. 5 0081114105011110¹8 ] Me

Le debit doit être constant pendant toute la duree des mesures. Pour ce faire, nous avons adoptecomme debit de travail la valeur de 300 cc/min (Figure III.17).

Figure III. 16. Variation de l'écart-type des lectures en fonction de débit de l'Azote [ARI06]. .

III.2.8.2. Réglage de la tension du lecteur

Pour le réglage de la tension de polarisation du photomultiplicateur du lecteur Harshaw 4000, nous avons étudié la réponse de ce lecteur en fonction de la polarisation, en utilisant la source interne. L?étude a été effectuée en présence et en absence d?azote. La (figure III.18), présente un plateau dont le centre est autour de 800V. C?est la polarisation qui a été choisie pour la suite de notre travail.

Figure III. 17.La réponse du signal de lecteur HARSHAW 4000
en fonction de la tension de PM