L'invention est relative au traitement de matières solides par irradiation avec des particules douées de grande énergie pour changer les propriétés chimiques ou physiques des matières. Les particules utilisées sont des électrons avec
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L'objet de l'invention est d'obtenir une meilleure distribution de l'effet de l'irradiation dans un corps traité.
Pendant le traitement le corps peut être immobile par rapport à la source de particules, ou on peut le déplacer de façon continue devant la source,dans une direction transversale au courant de particules émanant de la source et dirigé sur le corps.
On peut faire osciller le faisceau de particules de manière connue peur balayer l'article soumis au traitement, c'est-à-dire qu'on peut faire agir sur le faisceau, avant qu'il n'atteigne le corps, des moyens déflecteurs magnétiques ou électrostatiques semblables à ceux qui sont normalement associés à un tube à rayons cathodiques, pour lui donner un mouvement oscillatoire par rapport au corps, soit transversa, le ment- au corps, soit le long du corps, ou des deux façons tout comme le faisceau d'électrons reçoit un mouvement d'oscillation ou.de balayage dans un tube à rayons cathodiques utilisé à la réception, en télévision, pour construire une image .
En général, lorsque le corps est immobile par rapport à la source, on fera osciller le faisceau à la fois transversalement et longitudinalement de telle sorte que -tout le corps soit irradié, et lorsque le corps est déplacé de façon conti-nue devant la source, on peut faire osciller le faisceau transversalement à la direction du mouvement du corps seulement, ou à la fois transversalement ou longitudinalement.
Une application importante de la présente invention est l'irradiation de corps déplacés de façon continue dans
un faisceau de particules et dont les dimensions, mesurées dans la direction d'arrivée des particules, ou d'autres caractéristiques, sont telles qu'une pénétration des particules suffisamment uniforme pour produire, dans tout le corps, le changement chimique ou physique désiré, ne pourrait être obtenue par un seul passage à travers le faisceau. Un exemple particulier d'un tel corps est un câble électrique isolé dans lequel la pénétration des particules à travers une ou des parties quelconques de l'isolant est gênée par le ou les conducteurs. En outre, ua câble n'étant pas d'épaisseur uniforme , mesurée dans la direction de l'axe du faisceau, ne peut être irradiée uniformément par un passage unique à travers. un faisceau, pour cette raison aussi.
Suivant l'invention, on obtient une irradiation plus' uniforme d'un corps par un faisceau de particules douées de grande énergie en faisant tomber le faisceau sur une ou des surfaces métalliques arrangées de telle sorte, par rapport au corps, que les particules douées de grande énergie .déviées par
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té de l'irradiation du corps peut être favorisée encore en protégeant par des écrans,partiellement ou entièrement tout ou partie du corps,des particules douées de grande énergie qui émanent directement de la source-. Lorsqu'on utilise de tels écrans, l'effet des rayons gamma émis par l'écran doit être pris en considération puisqu'en général ces rayons gamma auront eux-mêmes sur les propriétés physiques et chimiques de la matière des effets semblables à ceux des particules douées de grande énergie.
Bien que tout métal auquel on peut donner une forme convenable puisse être utilisé pour fournir les surfaces qui dévieront les particules, on préfère utiliser un métal lourd tel que le plomb ou le thorium. Lorsqu'on utilise des surfaces de plomb, des blocs de plomb présentant les surfaces peuvent convenir aussi pour faire partie des écrans protecteurs de l'appareil. Les surfaces peuvent être planes ou courbes, par exemple être cylindriques, paraboliques ou sphériques.
De même, si tout ou partie du corps est à protéger de l'effet direct du faisceau ou'des électrons déviés,on peut utiliser des écrans de plomb ou d'autre métal.
Les écrans et/ou les pièces métalliques offrant les surfaces de déviation peuvent être munis de conduits pour des' fluides refroidissants ou être refroidis autrement si nécessaire.
Bien que l'invention soit applicable à l'irradiation de tout corps ayant une épaisseur, mesurée parallèlement à
ou,
l'axe du faisceau, non uniforme/présentant au faiscau une opacité.non uniforme, elle s'applique particulièrement à l'irradiation de corps allongés tels que des câbles électriques déplacés de façon continue dans le faisceau de particules douées de grande énergie. L'objet du/traitement est dans ce cas d'améliorer les propriétés physiques de la matière isolante
qui peut être par exemple un polymère linéaire therrnopkasti.que à poids moléculaire élevé ou un élastomère naturel ou synthétique.
L'agencement préféré pour traiter un câble est le suivant : le câble est déplacé de façon continue dans un plan horizontal à travers un faisceau d'électrons dirigé verticalement en descendant sur lui. Le faisceau peut être immobile.,.-,
<EMI ID=3.1> transversalement ou longitudinalement par rapport à la. direction du mouvement du câble. Les parties du faisceau oui ne
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tombent pas directement sur la surface supérieure du câble tombent sur deux surfaces réfléchissantes qui se rencontrent
-ment suivant une ligne verticale /en' dessous de l'axe du câble
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aigu avec le plan horizontal dans lequel le câble passe. L'agencement le plus simple est celui dans .lequel les surfaces
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vention, il soit souvent nécessaire de faire tourner le câble autour de son axe, tandis qu'il.se déplace.devant la source, ou de faire passer le câble deux ou plusieurs fois devant la source en exposant à celle-ci des côtés opposés successive- ment, l'utilisation des surfaces de renvoi peut s'envisager concurremment avec l'un ou l'autre de ces moyens pour en accroître l'efficacité. Lorsqu'on fait tourner le côté autour de son-axe, il est préférable de faire osciller le faisceau
à la fois transversalement et longitudinalement en sorte que toute sa surface soit balayée par le faisceau.
Lorsqu'on ne fait pas tourner le câble, on trouve qu'il est essentiel, si l'on doit obtenir une uniformité raisonnable de changement dans les propriétés de la matière isolante par un passage unique à travers le faisceau, de protéger la surface supérieure du câble de la radiation directe, par exemple au moyen d'un écran de métal plat agencé au dessus
du câble et d'une largeur égale au diamètre du arable, ou au moyen d'une tige ou d'un tube de même diamètre que le câble et se trouvant parallèle à lui. Lorsqu'on utilise un tube, il peut être refroidi en faisant passer un liquide au travers.
'Le procédé de la présente invention est applicable
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Des procédés pour traiter l'isolant d'un câble élec-, trique suivant l'invention seront décrits dans la suite à l'aide d'exemples, en se référant au dessin schématique dans lequel :
- figure 1 est une élévation en bout, avec coupe transversale, d'une partie de l'appareil;
- figure 2 est une vue en élévation latérale, avec coupe transversale, de la même partie de l'appareil, à échelle réduite, et figure 3 est une élévation latérale, avec coupe transversale , d'une deuxième forme d'appareil.
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En se référant aux figures 1 et 2 du dessin,
la source d'électrons pour le traitement de l'isolant est
un accélérateur électrostatique du type Van de Graaff réglé pour donner un courant de faisceau de 200 lA à 2 MeV. La partie du.. faisceau d'intensité maximum est représentée par la région 1. Le faisceau émerge à travers la mince fenêtre draluminium 2 de la chambre de balayage de l'accélérateur, une partie de la paroi inférieure de la chambre étant montrée en
3. Sur la chambre est montée une structure en forme de boite faite de cuivre ayant deux parois latérales 4 et 5 et une partie inférieure comprenant'deux plaques plates de cuivre 6 et
7. Les plaques 6 et 7 sont attachées ensemble à leurs bords inférieurs pour former un canal qui est, en coupe, en forme de V, et sont attachées de manière amovible près (le leurs bords supérieurs, par des supports 8 et 9 aux parois Latérales 4 et 5. Les parois latérales 4 et 5 sont elles-mêmes reliées
à la paroi inférieure 3 de la chambre de balayage par des boulons 10 et 11, pourvus de rondelles et de manchons isolants
(non montrés) de telle sorte que .les parois,latérales et par suite toute la structure de la boite sont isolée de la chambre de balayage/et d'une seconde fenêtre 12 qui protège la fenêtre
2. Toute la structure de la boîte est mise à la terre par un microampèremètre qui sert comme dispositif de mesure pour le courant du faisceau.
Les plaques 6 et 7 formant la partie inférieure de la.structure de la boîte sont recouvertes d'une feuille de
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tuyaux de cuivre 14 par lesquels passe de l'eau de refroidissement.
Le câble 15 qui dans ce cas est un conducteur toronné de 7 fils de cuivre étamé de 0,029" isolé par du polyéthylène d'une épaisseur de paroi de 0,01" du genre connu comme
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horizontalement à travers la partie inférieure de la structure de .la boîte sur des poulies l6,17. La surface supérieure de l'isolant du câble est protégée du faisceau direct à l'aide d'un tube de cuivre à ailettes 18 qui est refroidi par une circulation d'eau.
Le faisceau d'électrons balaye dans une direction parallèle à l'axe du câble dans une mesure telle que la partie du faisceau d'intensité maximum couvre une distance de l'ordre de 5" mesurée suivant l'axe du câble . La largeur du faisceau transversalement à l'axe du câble est telle que des électrons sur la frange de la partie 1 d'intensité maximum si elle est. réfléchie par lerevêtement en feuille de plomb des plaques
6 et 7,ferait juste contact avec la face supérieure de l'isolant du câble, comme montré schématiquement à la figure 1 par les lignes en traits mixtes 19,20. Le câble est agencé aussi de telle sorte que les électrons dépassant juste les ailettes
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feraient juste contact avec la surface inférieure de l'isolant du câble, comme montré par les lignes en traits mixtes 21,22.
On a trouvé'qu'en faisant passer le câble une fois seulement par l'appareil à une vitesse axiale de 2"
par minute, sans rotation autour de son axe, l'isolant reçoit
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écran en cuivre 18 pour irradier un câble tandis qu'on le fait tourner autour de son axe. Par exemple un' câble ayant un conducteur consistant en un toron de 18 fils de cuivre étamé de
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té suffisante pour des buts pratiques est donnée à l'isolant.
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utilisée est de nouveau un accélérateur Van de Graaff mais dans ce cas, il est réglé pour donner un faisceau de 250/uA à 1 -La partie du faisceau d'intensité maximum est montrée en 24, émergeant de la. fenêtre 25. Le câble 26 qui est irra-
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pourvu d'une couche isolante de polyéthylène d'une épaisseur de paroi de 0,015 pouce.
Le câble 26 passe d'un tambour d'alimentation (non montré) sur un galet rainure 27 et un galet de guidage lisse
28, autour d'un second galet rainuré 29 et au-dessus d'un second galet de guidage lisse 30 pour revenir sur le galet rainuré 27. Il passe ensuite autour du galet 27 dans une rainure voisine de la rainure sur laquelle il passe d'abord et suit un trajet similaire, parallèle au premier, autour du galet
29. Le câble continue à passer autour des galets rainures 27
et 29 et sur les galets de guidage 28 et 30 jusqu'à ce qu'il ait passé cinquante et une fois par le faisceau; finalement,
il passe du galet 29 sur un tambour de reprise. Les rainures des galets 27 et 29 sont espacées à des intervalles légèrement inférieurs.à deux fois le diamètre total du câble en sorte que les longueurs de câble s'étendant entre les deux galets rainurés sont espacées d'une distance légèrement moindre
que le diamètre total du câble.
Tous les galets sont montés fous sur des broches montées entre deux plans parallèles 31 qui sont écartés par
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Une plaque 34 de plomb plat poli de 118<1><1> d'épaisseur est portée par la plateforme 32.
Pendant chaque passage du galet 27 au galet 29,
un côté du câble est irradié, et -pendant chaque passage au retour, du galet 29 au galet 27, l'autre côté du câble est irradié.
La largeur de la partie du faisceau d'intensité maximum, mesurée dans le plan du câble et dans la direction du
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On donne au faisceau un mouvement de balayage transversalement à la direction du mouvement du câble sur une distance d'environ 5" pour couvrir les cinquante et une .Longueurs parallèles de câble passant au-dessus de la plaque de dévia-
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refroidissant est dirigé sur les parties du câble dans le faisceau et sur la plaque de déviation.