WO2014117852A1 - Dispositif de determination de l'energie et du debit de dose d'un accelerateur d'electrons - Google Patents

Dispositif de determination de l'energie et du debit de dose d'un accelerateur d'electrons Download PDF

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dose
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Didier Morisseau
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Getinge la Calhene SAS
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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
    • G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2921—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras
    • G01T1/2935—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras using ionisation detectors

Definitions

  • the present invention relates to a device for determining the energy and the dose rate for an electron accelerator, the accelerator being used for example for the sterilization of objects by bombarding electrons with low energy on the outer surface of these objects.
  • the electron guns or electron accelerators are used in the medical field for example for the treatment of tumors, and in the food field for the ionization of food and also for the sterilization of objects.
  • the electron accelerator comprises an ionization chamber for measuring a dose rate delivered by the accelerator.
  • an ionization chamber for measuring a dose rate delivered by the accelerator.
  • US Pat. No. 3,965,434 describes the use of such an ionization chamber.
  • the ion chamber only measures the dose rate.
  • the document DE3516696 describes a device with several ionization chambers that measures the most probable energy of the accelerator. This device aims to characterized the electron accelerator.
  • the accelerator In the field of sterilization, the accelerator is equipped with an alternating electromagnetic device which deflects the electron beam alternately in one direction and its opposite around its nominal direction so as to scan the product or products to be sterilized.
  • the dose and energy delivered are used to define the quality of a radiation treatment. These two parameters are not measured directly.
  • the accelerator comprises sensors of the various parameters such as the beam current, the current emitted by the gun and the high frequency power delivered to the section. From these parameters, it is possible to define an operating point validated by a dose map.
  • GMP parameters are measured and monitored by alarm levels guaranteeing a limited margin of variation, the exceeding of the programmed thresholds leading to the stopping of the machine.
  • a system of measurement of dose and energy based on the use of radiosensitive film makes it possible to control the quality of the treatment during the production.
  • the dosimetric control using radio-sensitive films is done at the beginning and end of the batch and the recording of the accelerator parameters makes it possible to validate the whole batch.
  • the previously stated goal is achieved by a determination device intended to be periodically scanned by the accelerator beam, implementing at least three ion chambers separated by filters.
  • the device is disposed in the halo of the beam emitted by the electron accelerator.
  • Each ionization chamber measures the amount of electrons passing through it for a given energy beam, which allows the penetration curve to be plotted and the average energy to be determined. the most likely energy.
  • the first chamber gives the value of the dose rate of the electron beam.
  • the device also comprises synchronization means capturing, at regular time intervals, portions of the signal emitted by the ionization chambers which correspond to the parts containing the useful signal so as to provide the processing means with a relevant signal.
  • these synchronization means comprise an electronic acquisition device in an adjustable time window using, for example, a double monostable circuit.
  • This determination device makes it possible to guarantee the quality of the continuous treatment. In addition, it does not disturb the useful beam, because it is disposed in the halo thereof or on the periphery of the area swept by the beam.
  • Radiosensitive films for the measurement can then be used as independent control means.
  • the measurement thus made can serve as a calibration measure.
  • a device for drawing the electron penetration curve for a given energy of the accelerator To determine the points of this curve, several ionization chambers are put in series. The first chamber gives the first point which is also the dose rate delivered by the accelerator. The other points are obtained with the other ionization chambers, for which a depth of penetration is simulated by means of a filter arranged in entry of each of the other ionization chambers. The measurements provided by these chambers are treated in order to keep only the useful part and give, after treatment, the dose rate at this simulated depth. From these curves the average energy and the most probable energy of the gun are calculated.
  • At least three rooms and two filters are used. To increase the accuracy of the curve obtained, more than three chambers can be used.
  • the subject of the present invention is therefore a device for determining the energy and the dose rate of an electron beam emitted by an electron accelerator comprising at least a first, second and third ionization chamber aligned with each other. along a longitudinal axis, the first chamber being that by which between the electrons of the electron beam, and first partial absorption means of the electrons disposed between the first and the second chamber and second means of partial absorption of the electrons arranged between the second and third chambers, each of said first, second and third ionization chambers providing current measurements as a function of the electron beam passing therethrough, and means for processing current measurements provided by the first, second and second and third ionization chambers, the measurements of the first chamber to determine the dose rate of an electron beam, and said processing means including means for reconstructing the penetration curve for a given beam energy from the current measurements. provided by the first, second and third ion chambers.
  • the first absorption means are such that the beam passing through the second chamber corresponds to the maximum dose for the electron beam of given energy.
  • the second absorption means are such that the beam passing through the third ionization chamber corresponds to 50% of the maximum surface dose for the electron beam of given energy.
  • At least one of the ionization chambers comprises two electrodes for generating an electric field and a measurement electrode.
  • At least one of the ionization chambers comprises three electrodes for generating an electric field and two measuring electrodes.
  • the processing means may comprise at least one pulse amplifier at the output of at least one of the ionization chambers and / or a bandpass filter between at least one ionization chamber and the associated pulse amplifier.
  • the bandpass filter is preferably between each ionization chamber and the associated pulse amplifier.
  • the bandpass filter is a Butterworth filter
  • the first and second partial absorption means are for example aluminum.
  • the first partial absorption means may have a thickness of 10.6 cm and the second means partial absorption are 4.5 cm thick, the electron beam being at a given energy of 10 MeV.
  • the determination device is used for measuring the dose rate and energy of an electron accelerator of the sterilization device.
  • the present invention also relates to a sterilization system comprising an electron accelerator and a determination device according to the invention, said device being disposed relative to the accelerator so that it is in the beam halo. electrons when it is emitted.
  • the present invention also relates to a method for determining the energy and the dose rate using a determination device according to the invention, comprising the steps:
  • the dose rate can be determined from the measurement of the current of the first ionization chamber.
  • the first and second partial absorption means are for example aluminum, the average energy then being calculated from the formula:
  • Ea 6.20 x R 50 (MeV), where R 50 is the depth of absorption for a dose equal to half of the maximum dose.
  • the first and second partial absorption means may be aluminum, the most probable energy then being calculated from the formula:
  • the determination device is advantageously used in a sterilization system, the energy being determined continuously throughout the duration of a sterilization phase.
  • FIG. 1A is a schematic representation of an example of a determination device according to the invention seen from the side,
  • FIG. 1B is an exploded schematic representation of the device of FIG. 1A
  • FIG. 2 is a schematic representation of a single-phase ionization chamber that can be implemented in the present invention
  • FIG. 3 is a schematic representation of a dual measurement ionization chamber that can be used in the present invention
  • FIG. 4 is a graphical representation of the penetration curves of an electron beam whatever the absorbent material
  • FIG. 5 is a representation of an example of a bandpass filter that can be interposed between each ionization chamber and a measurement amplifier.
  • FIGS. 1A and 1B show a schematic representation of an exemplary embodiment of a device for determining, according to the invention, the energy and the dose rate of an electron beam generated by an accelerator. electrons.
  • energy in this application means the most probable energy and average energy as defined by ISO / ASTM 51649: 2002 (E).
  • the determination device is intended to be arranged in the halo of the electron beam F (FIG. 1B) emitted by an electron accelerator of known type.
  • the determination device D is located at the periphery of the useful beam and does not disturb it, or the sterilization process when the accelerator is implemented in a sterilization machine.
  • the electron beam has a periodic angular displacement so that it periodically scans the product (s) to be sterilized.
  • the determination device D is, for its part, and periodically sees the electron beam.
  • the accelerator sends periodic pulses of electrons, the signal of the electron beam is then composed of continuous noises and a periodic useful signal.
  • the scanning frequency is lower than the useful signal frequency of the electron beam, for example by a factor of 10.
  • the device has a diameter of the order of a few centimeters whereas the width of the scanning of the useful beam is of the order of 1 m.
  • the device is located on the periphery of the swept area, for example in the beam halo.
  • the determination device according to
  • the invention can be adapted to all existing electron accelerators. Such accelerators being well known to those skilled in the art, they will not be described in detail.
  • the determination device D comprises three ionization chambers 2, 4, 6 aligned along a longitudinal axis X.
  • the orientation and the arrangement of the device relative to the electron beam are preferably such that the device captures the maximum of halo electrons without disturbing the beam main.
  • the orientation and the arrangement depend for example on the diameter of the electron beam.
  • the rooms 2, 4, 6 are arranged in this order from left to right.
  • the chamber 2 is the first chamber traversed by the beam
  • the chamber 4 downstream of the first chamber 2 is the second chamber through which the beam passes
  • the chamber 6 downstream of the second chamber 4 is the third chamber through which the beam passes.
  • the determination device D comprises disposed upstream of the second chamber of the first means 8 for partial absorption of the electrons leaving the first chamber 2, and arranged upstream of the third chamber 6 of the second partial absorption means 10 electrons coming out of the second chamber 4.
  • the partial absorption means 8, 10 are, for example, metal filters whose absorption level varies according to their thickness in the X axis.
  • it is an aluminum filter.
  • the filters are for example in the form of a plate.
  • the filters can be made of the same material or different materials. We will describe the structure of the first ionization chamber 2. The second 4 and third 6 ionization chambers have similar structures.
  • the ionization chamber comprises a housing
  • the two electrodes 12, 14 are connected to a current determining device (not shown).
  • the electrons of the beam passing between the two electrodes 12, 14 ionize the air between the two electrodes and create a current proportional to the number of electrons passing between the electrodes 12, 14. This current is measured.
  • the electrodes are separated by discs of insulating material, for example ceramic.
  • the ionization chamber comprises an intermediate electrode 16 placed between the two electrodes 12, 14.
  • the electrodes 12, 14 brought to a few hundred volts, for example 300 V, create the electric field, necessary and the current is then measured on the intermediate electrode 16. The measurement sensitivity is then increased.
  • the electrodes 12, 14, 16 are isolated from each other, for example by means of ceramic discs.
  • the ionization chamber comprises three electrodes 12, 14, 18, brought to a few hundred volts, for example 300V, to create an electric field and two measurement electrodes. 16, 20 interposed between the three electrodes 12, 14, 18.
  • the measurement used is an average of the two measurements provided by the two measuring electrodes. The accuracy is then improved.
  • Ceramic disks 22 are interposed between the electrodes in order to isolate them electrically from one another.
  • the structure of the determination device is advantageously made of ceramic, preferably aluminum oxide or alumina (Al 2 O 3), which offers a very good resistance of the determination device to intense radiation. It allows performing a powerful electrical isolation and aging well in time even in the presence of intense radiation.
  • the disks are for example made of AI 2 O 3 .
  • the thicknesses of the filters 8, 12 are chosen so that the quantities of electrons absorbed by the first filter 8, then by the second filter simulate penetration depths of the electron beam. By measuring the number of electrons for a given penetration depth, it is possible to reconstruct the penetration curve of the electrons as a function of energy.
  • the choice of thicknesses as a function of the absorption level depends on the energy of the electron beam. In the example which will be described below, the electron beam considered has an energy of 10 MeV.
  • the electron penetration curve for a given energy is known, from which it is determined as a function of the quantity of electrons to absorb the penetration depth of the electrons at this given energy.
  • FIG. 4 several penetration curves representing the relative unit dose proportional to Gray kilograms per minute can be seen as a function of the standardized depth in g. cm -2 for different beam energies.
  • the general profile of the curves is as follows: they comprise a first ascending part up to a maximum value and a second descending part ( Figure 4).
  • the device according to the invention makes it possible to determine a dose value in the ascending part, a dose value in the descending part and very advantageously the maximum dose value.
  • the device according to the example of FIGS. 1A and 1B makes it possible to determine in the ascending part the dose on the surface, ie the first point of the curve when the depth of penetration is zero.
  • the first filter 8 is such that the measured dose corresponds to the maximum value of the dose.
  • the second filter 10 is such that the dose measured in the third ionization chamber 6 corresponds to a value in the descending part of the curve.
  • the device would include a filter at the entrance of the first chamber to simulate a non-zero depth.
  • the determination device comprises synchronization means and means for processing the measurements provided by the electrodes.
  • the synchronization means are such that when the electron beam illuminates the determination device, only a signal corresponding to a pulse is transmitted to the processing means.
  • These synchronization means are for example formed by an electronic acquisition device in an adjustable time window, for example by double monostable circuit.
  • the electronic acquisition device is set to capture a portion of the signal from the ionization chambers over a given period of time, so that this part of the signal comprises a part of the useful signal which corresponds to its maximum amplitude.
  • the start and end of the signal capture are adjusted according to the length of the electron beam pulses, the electron beam pulse frequency, the scanning frequency and the illumination duration of the beams. Ionization chambers in a scanning period.
  • useful part of the total signal means a part of the total signal corresponding to an electron pulse and to noise.
  • the processing means of the processing device could receive a signal that would contain only noise or would include mainly noise.
  • the information then provided by the processing device may not be useful. Thanks to the synchronization means, the information provided by the measuring device contains useful signal and are therefore relevant and actually allow to determine in real time the dose and energy of the electron accelerator.
  • the measurements provided by the electrodes are low amplitude pulse signals.
  • the processing means comprise an amplifier with a high input impedance.
  • a band-pass filter is interposed between the ionization chamber and the measurement amplifier, which makes it possible to overcome the external disturbances arising from the modulation disturbances of the modulator propagating through the ground circuit, to the noises from radio programs, etc.
  • the treatment system is located sufficiently far from the ionization chambers to protect it from the harsh environment of the electron beam at the output of the accelerator.
  • the band-pass filter for example a Butterworth filter shown in FIG. 5, has a very flat response curve at the origin, a regular bandwidth amplitude and a good group delay.
  • the pulse signal obtained is therefore an amplified noise-free signal.
  • the filter can replace the pulse amplifier.
  • a sample-and-hold device placed after this amplification advantageously makes it possible to have a DC signal which can then be processed by a PLC module (analog input).
  • the determination device is arranged in the halo of the beam whose dose and energy are to be measured, so that the electrons enter the determination device via the first ionization chamber 4.
  • the determination device may for example be attached to the scanning horn of the accelerator.
  • means for adjusting the angle of the device relative to the beam are provided, as well as means for adjusting the position of the device relative to the electron output of the metal window of the accelerator which is generally in titanium or aluminum. The adjustments thus made make it possible to optimize the response of the chambers of the device.
  • the first chamber measures the amount of electron beam output of the electron accelerator. This measurement corresponds to the dose rate delivered by the accelerator. This is the designated point A on the graph of Figure 4, which represents the dose rate in relative unit proportional to kilo Gray per minute, depending on the depth of penetration in g / cm 2 .
  • the beam passes through the first filter 8 which absorbs a portion of the beam electrons, the second ionization chamber 4 then measures the dose of the partially absorbed beam.
  • the first filter 8 is such that it absorbs 2.8 g / cm 2 (see Figure 4 maximum dose on the energy curve at 10 MeV).
  • the measured dose is point B which corresponds to the maximum dose for an energy of 10 MeV.
  • the second filter 10 is such that the measured dose is equal to 50% of the surface dose, which corresponds to an absorption relative to the non-absorbed beam of 4.5 g / cm 2 (see FIG. 4 dose at 50% of the maximum dose on the energy curve at 10 MeV). Point C is obtained.
  • Another level of absorption corresponding to another depth of penetration, may be chosen.
  • an absorption level is chosen which allows the measurement of a sufficiently strong current. Choosing an absorption level of 50% provides sufficient current measurement.
  • the proportional relative unit dose can then be directly plotted directly kilo Gray per minute depending on depth in cm.
  • the average energy and most probable energy are quantities defined in IS / ASTM 51649: 2002 (E).
  • the value of the average energy is calculated from R50 which is determined by the curve drawn with points A, B and C; and corresponds to the depth of penetration for which the dose is equal to half of the maximum dose.
  • R50 which is determined by the curve drawn with points A, B and C; and corresponds to the depth of penetration for which the dose is equal to half of the maximum dose.
  • R 5 ox P AI in g is read. cm- 2
  • p Ai being the density of aluminum which is equal to 2,699 g. cm- 3 .
  • the value of the most probable energy is calculated from the R P which is the ordinate at the origin of the slope of the penetration curve plotted with points A, B and C.
  • R P which is the ordinate at the origin of the slope of the penetration curve plotted with points A, B and C.
  • x-axis is the standardized depth, reads R P x
  • Ep 0, 22 + 1, 98 x R P (MeV) + 0.0025 R P 2 (MeV)
  • the invention it is possible to monitor the variation of the various points A, B and C with respect to each other, and thus the value of the energy. It is in particular the position of the point C which will be the most sensitive to the energy variations of the beam. If the dose at point C decreases, the energy of the beam decreases, on the contrary if it increases, its energy increases.
  • a first aluminum filter having a thickness of 10.8 mm is selected so as to absorb 2.8 g / cm 2
  • the number of ionization chambers and filters can be increased, which makes it possible to increase the number of points.
  • the determination device according to the invention is of simple and robust construction.
  • the determination device does not disturb or very little the electron beam, it can be used continuously and thus makes it possible to monitor the energy of the electron beam during a whole sterilization phase. Thus the quality of the sterilization can be monitored very accurately and very accurately.

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Abstract

Dispositif de détermination de l'énergie et du débit de dose d'un faisceau d'électrons émis par un accélérateur d'électrons, le dispositif étant disposé dans le halo du faisceau d'électrons, comportant trois chambres d'ionisation (2, 4, 6) alignées suivant un axe longitudinal (X), une première chambre (2) étant celle par laquelle entre le faisceau d'électrons, et un premier filtre pour absorber une partie des électrons du faisceau, disposé entre une première (2) et une deuxième (4) chambre et un deuxième filtre (10) disposé entre la deuxième (4) et une troisième (6) chambre, chacune desdites chambres d'ionisation fournissant des mesures du courant en fonction du faisceau d'électrons qui la traverse, et des moyens de traitement des mesures de courant fournies par les chambres d'ionisation, les mesures de la première chambre (2) permettant de reconstituer la courbe de pénétration pour un faisceau d'énergie donnée.

Description

DISPOSITIF DE DETERMINATION DE L'ENERGIE ET DU DEBIT DE DOSE D'UN ACCELERATEUR D'ELECTRONS
DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR
La présente invention se rapporte à un dispositif de détermination de l'énergie et du débit de dose pour un accélérateur d'électrons, l'accélérateur étant utilisé par exemple pour la stérilisation d'objets par bombardement d'électrons à faible d'énergie sur la surface extérieure de ces objets.
Les canons à électrons ou accélérateurs d'électrons sont utilisés dans le domaine médical par exemple pour le traitement des tumeurs, et dans le domaine alimentaire pour l'ionisation des aliments et également pour la stérilisation d'objets.
Dans le domaine médical, l'accélérateur d'électrons comporte une chambre d'ionisation pour mesurer un débit de dose délivré par l'accélérateur. Par exemple, le document US 3 965 434 décrit l'utilisation d'une telle chambre d'ionisation. Cependant, la chambre d'ionisation ne mesure que le débit de dose.
Dans le domaine de la radiographie, le document DE3516696 décrit un dispositif à plusieurs chambres d'ionisation mesure l'énergie la plus probable de l'accélérateur. Ce dispositif a pour objectif de caractérisé l'accélérateur d'électrons.
Or, on cherche à mesurer également l'énergie d'un accélérateur d'électrons. L'énergie délivrée par un accélérateur d'électrons industriel n'est pas monochromatique. En général, il s'agit d'un spectre d'énergie autour de l'énergie nominale, qui est plus ou moins étalé autour du point nominal. La courbe de pénétration mesurée par la méthode du coin de pénétration tel que définie dans la norme ISO/ASTM 51649, permet de quantifier l'énergie la plus probable qui correspond au pic maximum d'énergie du spectre, et l'énergie moyenne résultant du spectre. Plus la différence entre ces deux grandeurs est grande et plus le spectre d'énergie délivré par l'accélérateur est large .
Dans le domaine de la stérilisation, l'accélérateur est équipé d'un dispositif électromagnétique alternatif qui dévie le faisceau d'électrons alternativement dans une direction et son opposée autour de sa direction nominale de sorte à balayer le ou les produits à stériliser. On utilise la dose et l'énergie délivrée pour définir la qualité d'un traitement par irradiation. Ces deux paramètres ne sont pas mesurés directement. L'accélérateur comporte des capteurs des différents paramètres tels que le courant faisceau, le courant émis par le canon et la puissance haute fréquence délivrée à la section. A partir de ces paramètres, il est possible de définir un point de fonctionnement validé par une cartographie de dose.
La validation du bon fonctionnement de la machine de stérilisation se fait de la manière suivante :
- les principaux paramètres accélérateurs
(appelés paramètres GMP) sont mesurés et surveillés par des niveaux d'alarme garantissant une marge de variation limitée, le dépassement des seuils programmés conduisant à l'arrêt de la machine.
- un système de mesure de dose et d'énergie, basée sur l'utilisation de film radiosensibles permet de contrôler la qualité du traitement pendant la production. En général, le contrôle dosimétrique au moyen des films radiosensibles se fait en début et fin de lot et l'enregistrement des paramètres accélérateur permet de valider tout le lot.
Il n'existe donc pas de dispositif de détermination en temps réel de la dose et de l'énergie d'un accélérateur d'électrons.
EXPOSÉ DE L' INVENTION C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un dispositif de détermination en temps réel de la dose et de l'énergie d'un accélérateur d'électrons, ce dispositif de détermination ne perturbant pas le faisceau utile de l'accélérateur d'électrons et dont l'efficacité est améliorée.
Le but précédemment énoncé est atteint par un dispositif de détermination destiné à être balayé périodiquement par le faisceau de l'accélérateur, mettant en œuvre au moins trois chambres d'ionisation séparées par des filtres. Le dispositif est disposé dans le halo du faisceau émis par l'accélérateur d'électrons. Chaque chambre d'ionisation mesure la quantité d'électrons qui la traverse pour un faisceau d'énergie donnée, ce qui permet de tracer la courbe de pénétration et de déterminer l'énergie moyenne et l'énergie la plus probable. En outre, la première chambre donne la valeur du débit de dose du faisceau d'électrons. Le dispositif comporte également des moyens de synchronisation capturant à intervalles de temps réguliers des portions du signal émis par les chambres d'ionisation qui correspondent aux parties contenant le signal utile de sorte à fournir à des moyens de traitement un signal pertinent.
Par exemple, ces moyens de synchronisation comportent un dispositif électronique d'acquisition dans une fenêtre temporelle réglable à l'aide par exemple d'un double circuit monostable.
Ce dispositif de détermination permet de garantir la qualité du traitement continu. En outre, il ne perturbe pas le faisceau utile, car il est disposé dans le halo de celui-ci ou en périphérie de la zone balayée par le faisceau.
Les films radiosensibles pour effectuer la mesure peuvent alors être utilisés comme moyens de contrôle indépendant. La mesure ainsi faite peut servir de mesure de calibration.
En d'autres termes, on réalise un dispositif permettant de tracer la courbe de pénétration des électrons pour une énergie donnée de l'accélérateur. Pour déterminer les points de cette courbe, plusieurs chambres d'ionisation sont mises en série. La première chambre donne le premier point qui est aussi le débit de dose délivré par l'accélérateur. Les autres points sont obtenus avec les autres chambres d'ionisation, pour lesquels une profondeur de pénétration est simulée au moyen d'un filtre disposé en entrée de chacune des autres chambres d'ionisation. Les mesures fournies par ces chambres sont traitées afin de n'en garder que la partie utile et donnent, après traitement, le débit de dose à cette profondeur simulée. A partir de ces courbes l'énergie moyenne et l'énergie la plus probable du canon sont calculées.
Au moins trois chambres et deux filtres sont utilisés. Pour augmenter la précision de la courbe obtenue, plus de trois chambres peuvent être utilisées.
La présente invention a alors pour objet un dispositif de détermination de l'énergie et du débit de dose d'un faisceau d'électrons émis par un accélérateur d'électrons comportant au moins une première, une deuxième et une troisième chambre d'ionisation alignées suivant un axe longitudinal, la première chambre étant celle par laquelle entre les électrons du faisceau d'électrons, et des premiers moyens d'absorption partielle des électrons disposés entre la première et la deuxième chambre et des deuxièmes moyens d'absorption partielle des électrons disposés entre la deuxième et la troisième chambre, chacune desdites première, deuxième et troisième chambres d'ionisation fournissant des mesures du courant en fonction du faisceau d'électrons qui la traverse, et des moyens de traitement des mesures de courant fournies par les première, deuxième et troisième chambres d'ionisation, les mesures de la première chambre permettant de déterminer le débit de dose du faisceau d'électrons, et lesdits moyens de traitement comportant des moyens pour reconstituer la courbe de pénétration pour une énergie de faisceau donnée à partir des mesures de courant fournies par les première, deuxième et troisième chambres d'ionisation.
Dans un exemple, les premiers moyens d'absorption sont tels que le faisceau traversant la deuxième chambre correspond à la dose maximale pour le faisceau d'électrons d'énergie donnée.
Dans un autre exemple, les deuxièmes moyens d'absorption sont tels que le faisceau traversant la troisième chambre d'ionisation correspond à 50% de la dose en surface maximale pour le faisceau d'électrons d'énergie donnée.
Dans un exemple avantageux, au moins l'une des chambres d'ionisation comporte deux électrodes pour générer un champ électrique et une électrode de mesure.
Dans un autre exemple avantageux, au moins l'une des chambres d'ionisation comporte trois électrodes pour générer un champ électrique et deux électrodes de mesure.
Les moyens de traitement peuvent comporter au moins un amplificateur impulsionnel en sortie d'au moins une des chambres d'ionisation et/ou un filtre passe-bande entre au moins une chambre d'ionisation et l'amplificateur impulsionnel associé. Le filtre passe- bande est de préférence entre chaque chambre d'ionisation et l'amplificateur impulsionnel associé.
Par exemple, le filtre passe-bande est un filtre Butterworth
Les premiers et deuxièmes moyens d'absorption partielle sont par exemple en aluminium. Les premiers moyens d'absorption partielle peuvent avoir une épaisseur de 10,6 cm et les deuxièmes moyens d'absorption partielle ont une épaisseur de 4,5 cm, le faisceau d'électrons étant à une énergie donnée de 10 MeV.
Avantageusement, le dispositif de détermination est utilisé pour la mesure du débit de dose et d'énergie d'un accélérateur d'électrons du dispositif de stérilisation.
La présente invention a également pout objet un système de stérilisation comportant un accélérateur d'électrons et un dispositif de détermination selon l'invention, ledit dispositif étant disposé par rapport à l'accélérateur de telle sorte qu'il se trouve dans le halo du faisceau d'électrons lorsque celui-ci est émis.
La présente invention a également pout objet un procédé de détermination de l'énergie et du débit de dose mettant en œuvre un dispositif de détermination selon l'invention, comportant les étapes :
a) mesure du courant traversant les première, deuxième et troisième chambres d'ionisation, b) détermination des doses correspond à chacune des profondeurs de pénétration,
c) tracé de la courbe de pénétration à partir des doses déterminées à l'étape b) ,
d) détermination du débit de dose du faisceau,
e) calcul de l'énergie moyenne et de l'énergie la plus probable du faisceau d'électrons. Le débit de dose peut être déterminé à partir de la mesure du courant de la première chambre d ' ionisation .
Les premiers et deuxièmes moyens d'absorptions partielles sont par exemple en aluminium, l'énergie moyenne étant alors calculée à partir de la formule :
Ea = 6,20 x R50 (MeV) , R50 étant la profondeur d'absorption pour une dosse égale à la moitié de la dose maximale.
Les premiers et deuxièmes moyens d'absorptions partielles peuvent être en aluminium, l'énergie la plus probable étant alors calculée à partir de la formule :
Ep = 0,20 + 5,09 RP (MeV), Rp étant l'ordonnée à l'origine de la pente de la courbe de pénétration au point R5o.
Le dispositif de détermination est avantageusement utilisé dans un système de stérilisation, l'énergie étant déterminée en continu pendant toute la durée d'une phase de stérilisation.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de ma description qui va suivre et des dessins en annexes sur lesquels :
- la figure 1A est une représentation schématique d'un exemple d'un dispositif de détermination selon l'invention vu de côté,
- la figure 1B est une représentation schématique en éclaté du dispositif de la figure 1A, - la figure 2 est une représentation schématique d'une chambre d'ionisation à une seule mesure pouvant être mis en œuvre dans la présente invention,
- la figure 3 est une représentation schématique d'une chambre d'ionisation à double mesure pouvant être mis en œuvre dans la présente invention,
- la figure 4 est une représentation graphique des courbes de pénétration d'un faisceau d'électrons quel que soit le matériau absorbant,
- la figure 5 est une représentation d'un exemple d'un filtre passe-bande pouvant être interposé entre chaque chambre d'ionisation et un amplificateur de mesure. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Sur les figure 1A et 1B, on peut voir une représentation schématique d'un exemple de réalisation d'un dispositif de détermination selon l'invention de l'énergie et du débit de dose d'un faisceau d'électrons généré par un accélérateur d'électrons.
On entend par "énergie" dans la présente demande, l'énergie la plus probable et l'énergie moyenne telles que définies par la norme ISO/ASTM 51649 : 2002 (E) .
Le dispositif de détermination est destiné à être disposé dans le halo du faisceau d'électrons F (figure 1B) émis par un accélérateur d'électrons de type connu. Le dispositif de détermination D est donc situé à la périphérie du faisceau utile et ne perturbe pas celui-ci, ni le procédé de stérilisation lorsque l'accélérateur est mis en œuvre dans une machine de stérilisation.
Le faisceau d'électrons a un déplacement angulaire périodique de sorte qu' il balaye périodiquement le ou les produits à stériliser. Le dispositif de détermination D est, quant à lui fixe, et voit périodiquement le faisceau d'électrons.
L'accélérateur envoie des impulsions d'électrons périodiques, le signal du faisceau d'électrons est alors composé de bruits continus et d'un signal utile périodique. La fréquence de balayage est inférieure à la fréquence du signal utile du faisceau d'électrons, par exemple d'un facteur 10.
A titre d'exemple, le dispositif a un diamètre de l'ordre de quelques centimètres alors que la largeur du balayage du -te faisceau utile est de 1 ' ordre de 1 m.
Le dispositif est situé en périphérie de la zone balayée, par exemple dans le halo du faisceau.
Le dispositif de détermination selon
1 ' invention peut être adapté à tous les accélérateurs d'électrons existants. De tels accélérateurs étant bien connus de l'homme du métier, ils ne seront pas décrits en détail.
Dans l'exemple représenté, le dispositif de détermination D comporte trois chambres d'ionisation 2, 4, 6 alignées suivant un axe longitudinal X.
L'orientation et la disposition du dispositif par rapport au faisceau d'électrons sont de préférence telles que le dispositif capte le maximum d'électrons du halo sans perturber le faisceau principal. L'orientation et la disposition dépendent par exemple du diamètre du faisceau d'électrons.
Les chambres 2, 4, 6 sont disposées dans cet ordre de la gauche vers la droite. La chambre 2 est la première chambre traversée par le faisceau, la chambre 4 en aval de la première chambre 2 est la deuxième chambre traversée par le faisceau et la chambre 6 en aval de la deuxième chambre 4 est la troisième chambre traversée par le faisceau.
De plus, le dispositif de détermination D comporte disposés en amont de la deuxième chambre des premiers moyens 8 d'absorption partielle des électrons sortant de la première chambre 2, et disposés en amont de la troisième chambre 6 des deuxièmes moyens 10 d'absorption partielle des électrons sortant de la deuxième chambre 4.
Les moyens d'absorption partielle 8, 10 sont par exemples des filtres métalliques dont le niveau d'absorption varie en fonction de leur épaisseur dans l'axe X. Par exemple, il s'agit de filtre en aluminium. Les filtres sont par exemple en forme de plaque .
On pourrait également réaliser des filtres en graphite, ou à partir d'eau contenu dans une cellule en aluminium ou en acier inox. Dans ce dernier cas, le filtre présenterait une très faible épaisseur. L'encombrement du dispositif pourrait encore être réduit .
Les filtres peuvent être réalisés dans le même matériau ou des matériaux différents. Nous allons décrire la structure de la première chambre d'ionisation 2. Les deuxième 4 et troisième 6 chambres d'ionisation ont des structures similaires .
La chambre d'ionisation comporte un boîtier
2.1 dans lequel sont disposé au moins deux électrodes 12, 14 portées à un potentiel de quelques centaines de volts entre lesquelles apparaît un champ électrique. Les électrodes sont séparées par de l'air.
Les deux électrodes 12, 14 sont reliées à un dispositif de détermination de courant (non représenté) .
Les électrons du faisceau qui passent entre les deux électrodes 12, 14 ionisent l'air situé entre les deux électrodes et créent un courant proportionnel au nombre d'électrons passant entre les électrodes 12, 14. Ce courant est mesuré.
Les électrodes sont séparées par des disques en matériau isolant, par exemple en céramique.
A des fins de simplicité ni les moyens de mesure du courant, par exemple un microampèremètre, ni les connexions des électrodes n'ont été représentés sur les figures 1A et 1B.
De préférence et comme cela est représenté sur la figure 2, la chambre d'ionisation comporte une électrode intermédiaire 16 placée entre les deux électrodes 12, 14. Les électrodes 12, 14 portées à quelques centaines de volts, par exemple 300 V, créent le champ électrique, nécessaire et le courant est alors mesuré sur l'électrode intermédiaire 16. La sensibilité de mesure est alors augmentée. Les électrodes 12, 14, 16 sont isolées entre elles, par exemple au moyen de disques en céramique .
De manière encore plus avantageuse et comme cela est représentée sur la figure 3, la chambre d'ionisation comporte trois électrodes 12, 14, 18, portées à quelques centaines de volts, par exemple 300V, pour créer un champ électrique et deux électrodes de mesures 16, 20 intercalées entre les trois électrodes 12, 14, 18. La mesure utilisée est une moyenne des deux mesures fournies par les deux électrodes de mesure. La précision est alors améliorée.
Des disques 22 en céramique sont interposés entre les électrodes afin de les isoler électriquement les unes des autres.
La structure du dispositif de détermination est avantageusement réalisée en céramique, de préférence en oxyde d'aluminium ou alumine (AI2O3) , qui offre une très bonne de tenue du dispositif de détermination aux rayonnements intenses. Il permet de réaliser un isolement électrique performant et qui vieillit bien dans le temps même en présence de rayonnements intenses. Les disques sont par exemple réalisés en AI2O3.
Les épaisseurs des filtres 8, 12 sont choisies de sorte que les quantités d'électrons absorbées par le premier filtre 8, puis par le deuxième filtre simulent des profondeurs de pénétration du faisceau d'électrons. En mesurant le nombre d'électrons pour une profondeur de pénétration donnée, il est possible de reconstruire la courbe de pénétration des électrons en fonction de l'énergie. Le choix des épaisseurs en fonction du niveau d'absorption dépend de l'énergie du faisceau d'électrons. Dans l'exemple qui sera décrit ci-dessous, le faisceau d'électrons considéré a une énergie de 10 MeV. La courbe de pénétration des électrons pour une énergie donnée est connue, à partir de celle-ci on détermine en fonction de la quantité d'électrons à absorber la profondeur de pénétration des électrons à cette énergie donnée.
Sur la figure 4, on peut voir plusieurs courbes de pénétration représentant la dose unité relative proportionnelle à des kilo Gray par minute en fonction de la profondeur standardisée en g. cm-2 pour différentes énergies données de faisceaux. Le profil général des courbes est le suivant : elles comportent une première partie ascendante jusqu'à une valeur maximale et une deuxième partie descendante (figure 4) . Afin de pouvoir reconstruire ces courbes, le dispositif selon 1 ' invention permet de déterminer une valeur de dose dans la partie ascendante, une valeur de dose dans la partie descendante et de manière très avantageuse la valeur de dose maximale.
Le dispositif selon l'exemple des figures 1A et 1B permet de déterminer dans la partie ascendante la dose en surface, c'est à dire le premier point de la courbe lors que la profondeur de pénétration est nulle.
Le premier filtre 8 est tel que la dose mesurée correspond à la valeur maximale de la dose.
Le deuxième filtre 10 est tel que la dose mesurée dans la troisième chambre d'ionisation 6 correspond à une valeur dans la partie descendante de la courbe.
En mesurant la dose maximale, il est possible de reconstruire la courbe de pénétration avec seulement trois points, le dispositif est donc simplifié car il n'a que trois chambres d'ionisation et la détermination est l'énergie est plus rapide.
En variante, on pourrait envisager de déterminer un point dans la partie ascendante autre que la dose en surface. Pour cela le dispositif comporterait un filtre à l'entrée de la première chambre pour simuler une profondeur non nulle.
En outre, au lieu de déterminer la valeur maximale, on peut envisager de déterminer des points de part et d'autre de la dose maximale relativement proches .
Le dispositif de détermination comporte des moyens de synchronisation et des moyens de traitement des mesures fournies par les électrodes.
Les moyens de synchronisation sont tels que lorsque le faisceau d'électrons éclaire le dispositif de détermination, seule un signal correspondant à une impulsion est transmise aux moyens de traitement. Ces moyens de synchronisation sont par exemple formés par un dispositif électronique d'acquisition dans une fenêtre temporelle réglable, par exemple par double circuit monostable.
Le dispositif électronique d'acquisition est réglé pour capturer sur une période de temps donnée une partie du signal provenant des chambres d'ionisation, de sorte que cette partie du signal comporte une partie du signal utile qui corresponde à son amplitude maximale. Le début et la fin de la capture du signal sont ajustés en fonction de la longueur des impulsions du faisceau d'électrons, de la fréquence des impulsions du faisceau d'électrons, de la fréquence de balayage et de la durée de d'éclairage des chambres d'ionisation dans une période de balayage.
Ainsi seule une partie utile du signal total reçu par le dispositif de détermination est transmise au dispositif de traitement.
On entend par "partie utile du signal total", une partie du signal total correspondant à une impulsion d'électrons et à du bruit.
En effet, puisque la fréquence de balayage est inférieure à celle du faisceau d'électrons, lorsque le dispositif de détermination est balayée par le faisceau, il voit plusieurs impulsions d'électrons séparées temporellement par du bruit. En l'absence de moyens de synchronisation, les moyens de traitement du dispositif de traitement pourrait recevoir un signal qui ne comporterait que du bruit ou comporterait majoritairement du bruit. Les informations alors fournies par le dispositif de traitement pourraient ne pas être utiles. Grâce aux moyens de synchronisation, les informations fournies par le dispositif de mesure contiennent du signal utile et sont donc pertinentes et permettent effectivement de déterminer en temps réel de la dose et de l'énergie de l'accélérateur d'électrons.
Les mesures fournies par les électrodes sont des signaux impulsionnels de faible amplitude. Les moyens de traitement comportent un amplificateur à forte impédance d'entrée. De préférence, un filtre passe-bande est interposé entre la chambre d'ionisation et l'amplificateur de mesure, ce qui permet de s'affranchir des perturbations extérieures provenant des parasites de commutation du modulateur se propageant au travers du circuit de terre, aux bruits provenant d'émissions radiophoniques , etc .
Grâce au filtre passe-bande, une impulsion propre et dont l'amplitude ne dépend que de la valeur du courant faisceau crête délivré par l'accélérateur est transmise à l'amplificateur.
De préférence, le système de traitement est situé de manière suffisamment éloignée des chambres d'ionisation afin de le protéger de l'environnement sévère du faisceau d'électrons en sortie d' accélérateur.
Le filtre passe-bande, est par exemple un filtre de Butterworth représenté sur la figure 5, présente une courbe de réponse très plate à l'origine, une amplitude régulière en bande passante et un bon temps de propagation de groupe.
Ce filtre passe-bande est aussi un amplificateur de gain ajustable par les valeurs de RI et de R3 (gain = - R3 / RI) . Le signal impulsionnel obtenu est donc un signal amplifié exempt de bruit. Le filtre peut remplacer l'amplificateur impulsionnel.
Un échantillonneur-bloqueur placé après cette amplification permet avantageusement de disposer d'un signal de courant continu qui peut être ensuite traité par un module automate (entrée analogique) .
Nous allons maintenant expliquer en détail le fonctionnement du dispositif de détermination selon 1 ' invention .
Le dispositif de détermination est disposé dans le halo du faisceau dont on souhaite mesurer la dose et l'énergie, de telle sorte que les électrons pénètrent dans le dispositif de détermination par la première chambre d'ionisation 4.
Le dispositif de détermination peut par exemple être fixé sur le cornet de balayage de l'accélérateur.
De manière avantageuse, des moyens de réglage de l'angle du dispositif par rapport au faisceau sont prévus, ainsi que des moyens de réglage de la position du dispositif par rapport à la sortie des électrons de la fenêtre métallique de l'accélérateur qui est généralement en titane ou en aluminium. Les réglages ainsi réalisés permettent d'optimiser la réponse des chambres du dispositif.
La première chambre mesure la quantité d'électron du faisceau en sortie du l'accélérateur d'électrons. Cette mesure correspond au débit de dose délivré par l'accélérateur. Il s'agit du point désigné A sur le graphe de la figure 4, qui représente le débit de dose en unité relative proportionnelle à des kilo Gray par minute, en fonction de la profondeur de pénétration en g/cm2. Plusieurs courbes pour des faisceaux de différentes énergies sont représentées. Le faisceau traverse le premier filtre 8 qui absorbe une partie des électrons du faisceau, la deuxième chambre d'ionisation 4 mesure alors la dose du faisceau partiellement absorbé. Dans l'exemple représenté, le premier filtre 8 est tel qu'il absorbe 2,8 g/cm2 (cf. figure 4 dose maximale sur la courbe d'énergie à 10 MeV) . La dose mesurée est le point B qui correspond à la dose maximale pour une énergie de 10 MeV.
Le faisceau traverse ensuite le deuxième filtre 10 qui absorbe encore une partie des électrons du faisceau, la troisième chambre d'ionisation 6 mesure alors la dose du faisceau partiellement absorbé. Dans l'exemple représenté, le deuxième filtre 10 est tel que la dose mesurée est égale à 50% de la dose de surface, ce qui correspond à une absorption par rapport au faisceau non absorbé de 4,5g/cm2 (cf. figure 4 dose à 50% de la dose maximale sur la courbe d'énergie à 10 MeV) . On obtient le point C. Un autre niveau d'absorption, correspondant à une autre profondeur de pénétration, peut être choisi. De préférence, on choisit un niveau d'absorption qui permet la mesure d'un courant suffisamment fort. Le choix d'un niveau d'absorption de 50% offre une mesure de courant suffisante.
Nous disposons ainsi de trois points de mesure, ce qui permet de tracer la courbe de pénétration des électrons à 1 ' instant de la mesure par les chambres d'ionisation.
On peut alors tracer directement de préférence la dose unité relative proportionnelle à des kilo Gray par minute en fonction de la profondeur en cm.
Grâce à la courbe de pénétration ainsi obtenue, il est possible de déterminer l'énergie moyenne et l'énergie la plus probable de l'accélérateur. L'énergie moyenne et l'énergie la plus probable sont des grandeurs définies dans la norme IS/ASTM 51649 : 2002 (E) .
La valeur de l'énergie moyenne se calcule à partir de R50 qui est déterminé par la courbe tracée avec les points A, B et C; et correspond à la profondeur de pénétration pour laquelle la dose est égale à la moitié de la dose maximale. Sur la figure 4 sur laquelle l'axe des abscisses est la profondeur standardisée, on lit R5o x PAI en g. cm-2, pAi étant la masse volumique de l'aluminium qui est égale à 2,699 g . cm-3.
La formule suivante donne la valeur de l'énergie moyenne pour l'aluminium :
Ea = 6,20 x R50 (MeV) (I)
La valeur de l'énergie la plus probable se calcule à partir du RP qui est l'ordonnée à l'origine de la pente de la courbe de pénétration tracée avec les points A, B et C. Sur la figure 4, puisque l'axe des abscisses est la profondeur standardisée, on lit RP x
La formule suivante donne la valeur de l'énergie la plus probable pour l'aluminium :
Ep = 0,20 + 5,09 x RP (MeV) (II) Les formules (I) et (II) sont déterminées en fonction du matériau composant les filtres. Par exemple pour l'eau, les formules sont les suivantes:
Ea = 2,33 x R50 (MeV)
Ep = 0, 22 + 1, 98 x RP (MeV) + 0, 0025 RP 2 (MeV)
Grâce à l'invention, on peut surveiller la variation des différents points A, B et C les uns par rapport aux autres, et ainsi la valeur de l'énergie. C'est en particulier la position du point C qui sera la plus sensible aux variations d'énergie du faisceau. Si la dose au point C diminue, l'énergie du faisceau diminue, au contraire si elle augmente, son énergie augmente .
A titre d'exemple, pour déterminer la courbe de pénétration d'un faisceau à 10 MeV, on choisit un premier filtre en aluminium ayant une épaisseur de 10,8 mm de façon à absorber 2,8 g/cm2, et un deuxième filtre en aluminium ayant une épaisseur additionnelle de 6,5 mm pour absorber 4,5 g/cm2.
Afin de reconstituer la courbe de pénétration de manière plus précise, on peut augmenter le nombre de chambre d'ionisation et de filtres ce qui permet d'augmenter le nombre de points.
Le dispositif de détermination selon l'invention est de réalisation simple et robuste.
Le dispositif de détermination selon l'invention ne perturbant pas ou très peu le faisceau d'électrons, celui-ci peut être utilisé en continu et permet donc de surveiller l'énergie du faisceau d'électrons pendant toute une phase de stérilisation. Ainsi la qualité de la stérilisation peut être surveillée de manière très précise et très exacte.
Une utilisation en début et ou en fin et ou pendant la stérilisation sur une période donnée inférieure à la durée totale de la stérilisation ne sort pas du cadre de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de détermination de l'énergie et du débit de dose d'un faisceau d'électrons émis par un accélérateur d'électrons destiné à effectuer un balayage périodique, ledit dispositif de détermination étant destinée à être éclairé périodiquement par le faisceau d'électrons, ledit dispositif de détermination comportant au moins une première (2), une deuxième (4) et une troisième (6) chambre d'ionisation alignées suivant un axe longitudinal (X), la première chambre (2) étant celle par laquelle entre les électrons du faisceau d'électrons, et des premiers moyens (8) d'absorption partielle des électrons disposés entre la première (2) et la deuxième (4) chambre et des deuxièmes moyens (10) d'absorption partielle des électrons disposés entre la deuxième (4) et la troisième (6) chambre, chacune desdites première (2), deuxième (4) et troisième (6) chambres d'ionisation fournissant des signaux du courant en fonction du faisceau d'électrons qui la traverse, des moyens de traitement des signaux de courant fournies par les première (2), deuxième (4) et troisième (6) chambres d'ionisation, les signaux de la première chambre (2) permettant de déterminer le débit de dose du faisceau d'électrons, et lesdits moyens de traitement comportant des moyens pour reconstituer la courbe de pénétration pour une énergie de faisceau donnée à partir des mesures de courant fournies par les première (2), deuxième (4) et troisième (6) chambres d'ionisation, ledit dispositif comportant également des moyens de synchronisation recevant les signaux de courant délivrées par les première (2), deuxième (4) et troisième (6) chambres d'ionisation, et ne transmettant aux moyens de traitement qu'une partie de chacun des signaux qui correspond à une partie d'une période du signal utile de plus forte amplitude.
2. Dispositif de détermination selon la revendication 1 dans lequel le début et la fin de la partie des signaux transmis sont déterminés en fonction de la fréquence de balayage du faisceau, de la durée d'éclairage des chambres d'ionisations, de la fréquence du signal utile et de la durée des impulsions du faisceau d'électrons.
3. Dispositif de détermination selon la revendication 1, dans lequel les moyens de synchronisation comportent un dispositif électronique d'acquisition de signal dans une fenêtre temporelle réglable.
4. Dispositif de détermination selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les premiers moyens d'absorption (8) sont tels que le faisceau traversant la deuxième chambre correspond à la dose maximale pour le faisceau d'électrons d'énergie donnée.
5. Dispositif de détermination selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les deuxièmes moyens (10) d'absorption sont tels que le faisceau traversant la troisième chambre d'ionisation correspond à 50% de la dose en surface maximale pour le faisceau d'électrons d'énergie donnée.
6. Dispositif de détermination selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel au moins l'une des chambres d'ionisation (2, 4, 6) comporte deux électrodes pour générer un champ électrique et une électrode de mesure.
7. Dispositif de détermination selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel au moins l'une des chambres d'ionisation (2, 4, 6) comporte trois électrodes pour générer un champ électrique et deux électrodes de mesure.
8. Dispositif de détermination selon la revendication 4 et la revendication 6 ou 7, dans lequel les chambres d'ionisation comportent au moins un empilement de disques en céramiques et d'électrodes.
9. Dispositif de détermination selon l'une des revendications 1 à 8, les moyens de traitement comportent au moins un amplificateur impulsionnel en sortie d'au moins une des chambres d'ionisation (2, 4, 6) .
10. Dispositif de détermination selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel les moyens de traitement comportent un filtre passe-bande entre au moins une chambre d'ionisation et l'amplificateur impulsionnel associé.
11. Dispositif de détermination selon la revendication 10, dans lequel les moyens de traitement comportent un filtre passe-bande entre chaque chambre d'ionisation et l'amplificateur impulsionnel associé.
12. Dispositif de détermination selon la revendication 10 ou 11, dans lequel le filtre passe- bande est un filtre Butterworth
13. Dispositif de détermination selon m'une des revendications 1 à 12, dans lequel les premiers et deuxièmes moyens (8, 10) d'absorption partielle sont en aluminium .
14. Dispositif de détermination selon la revendication 13, dans lequel les premiers moyens d'absorption partielle ont une épaisseur de 10,6 cm et les deuxièmes moyens d'absorption partielle ont une épaisseur de 4,5 cm, le faisceau d'électrons étant à une énergie donnée de 10 MeV.
15. Dispositif de détermination selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel ledit dispositif de détermination est utilisé pour la mesure du débit de dose et d'énergie d'un accélérateur d'électrons du dispositif de stérilisation.
16. Système de stérilisation comportant un accélérateur d'électrons produisant un faisceau d'électrons ayant un déplacement de balayage périodique de sorte à balayer la ou les produits à stériliser, et un dispositif de détermination selon l'une des revendications 1 à 16, ledit dispositif étant disposé par rapport à l'accélérateur de telle sorte qu'il soit balayé périodiquement par le faisceau d'électrons lorsque celui-ci est émis.
17. Procédé de détermination de l'énergie et du débit de dose mettant en œuvre un dispositif de détermination selon l'une des revendications 1 à 15, comportant les étapes :
a) mesure du courant traversant les première (2), deuxième (4) et troisième (6) chambres d ' ionisation,
b) détermination des doses correspond à chacune des profondeurs de pénétration,
c) tracé de la courbe de pénétration à partir des doses déterminées à l'étape b) ,
d) détermination du débit de dose du faisceau,
e) calcul de l'énergie moyenne et de l'énergie la plus probable du faisceau d'électrons.
18. Procédé de détermination selon la revendication 17, dans lequel le débit de dose est déterminé à partir de la mesure du courant de la première chambre d'ionisation (2).
19. Procédé de détermination selon la revendication 17 ou 18, dans lequel les premiers et deuxièmes moyens d'absorptions partielles sont en aluminium, l'énergie moyenne (Ea) étant calculée à partir de la formule :
Ea = 6,20 x R50 (MeV) , R50 étant la profondeur d'absorption pour une dosse égale à la moitié de la dose maximale.
20. Procédé de détermination selon l'une des revendications 17 à 19, dans lequel les premiers et deuxièmes moyens d'absorptions partielles sont en aluminium, l'énergie la plus probable (Ep) étant calculée à partir de la formule :
Ep = 0,20 + 5,09 RP (MeV), Rp étant l'ordonnée à l'origine de la pente de la courbe de pénétration au point R5o.
21. Procédé de détermination selon l'une des revendications 17 à 20, dans lequel le dispositif de détermination est utilisé dans un système de stérilisation, l'énergie étant déterminée en continu pendant toute la durée d'une phase de stérilisation.
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