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 Calculs débit de Dose à travers un collimateur

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MessageSujet: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Mar 8 Nov 2011 - 14:16

Bonjour à tous !
Je suis confronté à un problème lié à un calcul de dimensionnement d’un blindage.
Pouvez-vous me dire quelle est le débit de dose si l’on interpose un collimateur (d’atténuation et de longueur infinie) ?
En espérant vos réponses,
Yann
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MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Mar 8 Nov 2011 - 14:19

Ci-dessus un exemple :
Yann

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MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Mar 8 Nov 2011 - 15:06

Bonjour
En première approximation, puisque c'est un collimateur et pas un écran tu devrais avoir la même valeur. Ça dépend de la surface de ton appareil de mesure (de l'angle solide).
KLOUG
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MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Mar 8 Nov 2011 - 18:31

Bonjour,
Oui la même chose voir un peu plus en champ libre (BU dans le collimateur) voire un peu moins dans une casemate (suppression du diffusé)
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MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Mar 8 Nov 2011 - 19:45

Bonsoir
Du coup peut-on avoir le type de rayonnement, son ou ses énergies, la nature du collimateur ?
KLOUG
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MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Mer 9 Nov 2011 - 15:08

Bonjour,
Merci pour vos réponses.
La source est du Ba 133, le collimateur est en Tungstène, et le diamètre du collimateur est de 5 mm. Le détecteur utilisé est un Radiagem 2000.
Tout d’abord une de mes questions sous jacentes est, la valeur renvoyée par le Radiagem est-elle un débit de dose local élémentaire (un flux à travers une surface élémentaire) ou le débit de dose total de la source tout autour d’elle sur 4∏ str recalculé ... ?
Car en fait ce que l’on a constaté c’est le résultat suivant avec un radiagem 2000 :



Comment expliquer que la valeur du débit de dose est constante de B à A alors que l’on a rapproché le radiagem (contredisant la loi en 1/d2) ?
Et valeur du débit de dose en A est elle la vraie valeur ? Sinon quelle est-elle ?
C'est-à-dire comment fonctionne en fait le radiagem ?
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Invité
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MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Mer 9 Nov 2011 - 17:30

Les énergies que nous avons pour le Baryum sont :

Energy (keV) Intensity (%)

31-----------------96.8
35---------------- 22.8
53-----------------2.14
81-----------------35.55
161----------------0.638
223---------------0.453
276---------------7.16
303-------------- 18.34
356---------------62.05
384---------------8.94

Désolé pour la mise en page ..

Et l'épaisseur de notre collimateur est de 2 cm.


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MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Mer 9 Nov 2011 - 18:59

Bonsoir
YannCo29 a écrit:
C'est-à-dire comment fonctionne en fait le radiagem ?
Voila une bonne question.
Il se trouve qu'un GM compensé (voir dans les docs du cirkus sur la détection) ne répond pas de manière linéaire en fonction de l'énergie.
Il faudrait d'ailleurs avoir la notice constructeur mais peut-être que mister Canberra qui s'est inscrit sur le forum passera par là pour vous donner des éléments.
Sur les faibles énergies il y a de fortes chances de sous estimer les doses.
H*(10) parlait également de diffusés ; c'est aussi à prendre en compte.
D'autre part à ces distance peut-on considérer la source comme ponctuelle ?? A priori pas sûr.
Il y aura sûrement d'autres réponses.
KLOUG
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Invité
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MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Mer 9 Nov 2011 - 20:05

Autre explication possible : la loi sur 1/d2 s'applique entre la source et le détecteur. Si la source est à 100 cm de la paroi la loi devient (105/108)^2 qui est proche de 1 geek
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Invité
Invité



MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Mer 9 Nov 2011 - 23:20

Attention Yann,
Selon les dimensions que tu donnes, tu es dans une situation intermédiaire : ni ta source sûrement, ni la fente du collimateur ne peuvent être considérées comme ponctuelles.
De plus, je ne pense pas que la taille du détecteur du radiagem soit assez petite pour qu'on puisse également la négliger : dans cette config il te faut considérer des éléments de source et des éléments de détecteur si tu veux faire du 1/r2. Et intégrer le tout....

Ne faut-il pas également se demander si le diffusé sur les lèvres du collimateur ne contribue pas aussi ? Avec un profil pas trop simple si c'est vrai.

BaldaQuiRentreDeConcert
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PEPEJY
Funambule
Funambule



MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Jeu 10 Nov 2011 - 12:05

bonjour à tous,

En ce qui me concerne, c'est typiquement le type de problème où il faut faire de la physique. En premier lieu (c'est ma façon de voir les choses), bien poser la géométrie du problème. Entre autre les positions relatives de tous les éléments, les dimensions... Le problème doit être résolu en terme de rayonnement aux Points considérés, puis à l'aide des caractéristiques (courbes, rendement...) du Radiagem, on pourra passer au DdD.

Je rajouterai une petite chose sur l'utilisation d'un GM compensé : ce type d'appareil est complètement inadapté à la vérification d'un principe physique comme la loi en 1/d². De plus, il est toujours important de tenir compte des conditions d'utilisation (et je dirai même plus des raisons de son utilisation) ainsi que des gammes d'utilisation.

Je pense que ce problème serait très sympathique à traiter en numérique. Je n'ai pas trop le temps de me lancer dans la programmation (le Maitre sait pourquoi Sleep ), mais je sait qu'il y a des klowns qui assurent pas mal.


PPJ
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Invité
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MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Jeu 10 Nov 2011 - 15:51

Je me demande en fait si la raison de la valeur constante du débit de dose en A par rapport à B n’est pas dûe au fait que la cellule de détection du Radiagem n’est pas totalement éclairée.
Peut-être faut-il ouvrir le collimateur afin qu’il éclaire totalement la cellule de détection pour avoir le vrai débit de dose en A ?
La cellule de détection du Radiagem doit-elle être éclairée totalement pour afficher le bon débit ?
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Invité
Invité



MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Jeu 10 Nov 2011 - 16:52

Bonsoir
La réponse me semble être totalement oui.
C'est comme pour tout volume de détecteur.

(le Maitre sait pourquoi Sleep )
J'espère que tout va bien et que tu avances sans difficultés.

KLOUG
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Invité
Invité



MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Jeu 10 Nov 2011 - 17:42

Bonsoir à tous,

Oui merci Kloug j’avance bien grâce à vous tous !

Ceci m’amène à une autre question qui vient ensuite : comment puis-je prédire par le calcul le débit de dose en A, donc sans Radiagem - car je ne sais pas si je pourrai ouvrir davantage expérimentalement le collimateur afin d’éclairer totalement la surface du détecteur - ?

Mais vos réponses peuvent attendre lundi, car il est un peu tard et y a un bon week-end prolongé de prévu !

A très bientôt,
Encore merci
Yann
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SW
Trapéziste
Trapéziste



MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Jeu 10 Nov 2011 - 17:52

Bonjour,

J'ai fait vite fait un petit calcul avec FLUKA.
- Je n'avais pas la distance source-collimateur, j'ai pris 5 cm.
- Je n'avais pas l'activité de la source, les résultats sont par photon.

La source est ponctuelle et isotrope de 356 keV uniquement, en (0, 0, 0) par rapport à mon référentiel.
Le collimateur est en tungstène de dimensions indiquées par Yann.

J'ai calcule la fluence dans la maille cubique présentée sur la graphe et sur 20 cm dans la direction de projection. Cette fluence est convertie en H*(10) selon la CIPR 74, les résultats sont données en pSv/photon incident. À rapporter au nombre de photons émis par unité de temps par la source (62 % de photons de 356 keV) pour essayer de comparer avec les mesures au radiagem.

L'image est un peu petite, si je prends la distance à la source :
- à 15 cm, on a 1e-4 pSv/photon
- à 50 cm, on a ~5e-5 pSv/photon
- à 100 cm, on a 1e-5 pSv/photon

Je ne suis pas trop dans les choux par rapport au guide de radioprotection qui donne 9,7*1e-7 µSv/h/Bq en dose en profondeur à 30 cm pour une source ponctuelle/isotrope et sans obstacle.




_________________
- Are you sure you're missing an electron?
- I'm positive.
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PEPEJY
Funambule
Funambule



MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Jeu 10 Nov 2011 - 18:55

Je me doutais bien que SW passerait par là. Son graphe me paraît fort sympathique.

Il illustre parfaitement le phénomène de collimation : On pourra remarquer que le calcul étant fait pour une source isotrope sur 4.pi sr la partie non collimatée semble bien respecter la loi en 1/d² .
L'utilité de la collimation apparait bien ici avec un faisceau homogène dans la direction de collimation. Naturellement la distance augmentant on peut voir une dispersion (ce qui correspondrait à une diffraction en optique.

Ce graphique me semble concordant avec les mesures (tout du moins qualitativement)

Encore Bravo à sw

PPJ

PS : @KLOUG : Le plan est fait, mais la documentation n'est pas encore réunie. Je rame (gros tri dans l'info et dans la critique) mais ça va Merci.
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Fred
Homme-canon
Homme-canon



MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Jeu 10 Nov 2011 - 21:51

Vu le graphe et le nom du logiciel, tout ça me fait penser aux dragées... Suspect
Bon, je sais , je vole toujours pas très haut...sicdehors
Sinon, respect Mister SW

_________________
Fred :pig:
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Invité
Invité



MessageSujet: Re: Calculs débit de Dose à travers un collimateur   Lun 14 Nov 2011 - 12:02

Bonjour à tous, merci pour vos réponses !

Donc si je comprends bien, en tout point de la surface S le débit de dose est D, qui suit la loi en 1/d2, où d est la distance au centre de la source ?
D’où les 52 µSv/h à 1m que tu me disais bien, dès le départ au centre du collimateur, Kloug ?




Et pour connaître le débit de dose en B ou A sur toute la surface sphérique SB et SA je remonte par le calcul avec la loi en 1/d2 ? (Dans la mesure où je ne peux pas ouvrir expérimentalement le collimateur afin de faire une mesure au Radigem).


21cm, 24 cm et 29 cm sont les vraies distances par rapport à la source (mon dessin initial était simplifié, car le montage réel est plus compliqué).
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Calculs débit de Dose à travers un collimateur
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