Quels appareils utilisés pour les...

Champs courts et pulsés

Quels appareils utilisés pour les

mesurer ?

Février 2011

1. Domaines d’application des champs

courts et pulsés

1.1 Domaine médical

1.2 Domaine industriel

2. Arrêté, normes

3. Matériel de mesures

Débitmètres/Radiamètres/Dosimètres

4. Mesures réalisées dans les hôpitaux


1. Domaines d’application des champs courts et

pulsés

1.1 Domaine médical

1.2.1 radiologie conventionnelle (un cliché)

Une irradiation pendant une impulsion inférieure à la

seconde (de l’ordre de 30 à 100 ms)

1.2.2 radiologie interventionnelle (blocs )

Un nombre d’images (irradiation) par seconde pendant un

temps de commande manuel. (durée des impulsions : 1 à 100

ms)


Tube RX

Amplificateur de brillance


1.2 Domaine industriel

Accélérateurs de particules

Recherche d’installations permettant le test de nos

matériels dans des champs pulsés.

2. Arrêté et normes

2.1 zonage


2. 2 normes NFC 15160

Elles indiquent que des mesures de débits de dose doivent être

réalisées, mais uniquement dans les locaux adjacents. Cette

norme a plusieurs objectifs :

- Calculer l’épaisseur des parois lors du dimensionnement d’une

installation utilisant des générateurs électriques de rayons X.

-Calculer les débits d’exposition maximaux admissibles dans les

locaux adjacents à une installation utilisant des générateurs

électriques de rayons X afin de vérifier l’équivalence en plomb des

parois

2. 3 conclusions

L‘appareil de mesure doit être capable d’effectuer des mesures de

débit de dose dans les conditions d’utilisation des générateurs X.

Etant donné l’étendue de la gamme des générateurs X,

actuellement aucun appareil ne répond complètement à cette

demande.

3. Matériel de mesures

3.1 Radiamètres

3.1.1 mesure du débit d’équivalent de dose

Pour des temps de réponse correspondant aux champs courts et champs pulsés,

sur le marché, seul l’AT1123 (APVL) ou AT1121 (pour champs courts seulement)

permettent de le faire.

Son système de détection (scintillateur plastique) confère à l’appareil une bonne

sensibilité et donc une mesure significative sur un temps très court est possible.

3.1.2 mesure de dose

la mesure de dose est plus aisée sur les radiamètres car on ne retrouve pas les

problèmes de temps de réponse. Le radiamètre cumule des impulsions ou un courant

correspondant à la dose reçue et convertie ce cumul en dose intégrée.

Un seuil faible d’enregistrement de dose peut être un paramètre intéressant si on ne peut

avoir une mesure de débit d’équivalent de dose et que la mesure intégrée s’avère faible.

Pour un cliché, Le RADCAL et l’AT1123 peuvent permettre des mesures de dose de 1

nSv.

Autres appareils

Temps de réponse des appareils

temps nécessaire pour obtenir 90% de la valeur vraie

champ continu champ court champ pulsé

60s pour 50 nSv/h impulsions > 30ms 100 µs > impulsions > 10ns 60s si < 1µSv/h 120s pour atteindre 10 µSv/h

30s pour 100 nSv/h 30s si < 3 µSv/h 15s pour atteindre 1 mSv/h

2s si > 2µSv/h 3s si < 3 mSv/h 2s pour atteindre 10mSv/h

2s si > 3 mSv/h

continu TVAR pulsé

Affichage de la dose

Affichage du débit d'équivalent de dose

AT1123 (H*(10)) FH40GL10 (H*(10)) EPDMK2 (Hp(10))

mode

ds mémoire appareil : 15 nSv

AT1123 FH40GL10 EPDMK2

mode

1nSv (50 nSv constructeur) 10 nSv (100nSv constructeur) 1 µSv

Essais sont effectués avec l’AT1123 et le FH40GL10

Radcal

+chambre 1800 AT 1123 Commentaires

Prix ça se vaut

Facilité d'utilisation /

ergonomie oui oui

Aux 1ers abords avantage au Radcal, mais ce n'est qu'une illusion, l'AT1123 est très facile une fois qu'on a capté la

méthode les « menus

Fragilité Oui non L'ensemble du radcal: (chambre, sonde, cable) est très fragile. Pour l'accudose ça va c'est assez solide

Réparation / maintenance

Très long (aux

USA ? ) Très long

Autonomie (utilisation

continue sur une journée) Plusieurs jours

2 à 3 jours

maxi

Temps de recharge 2-3 heures 2-3 heures Accus rechargeable pour le radcal, Batterie rechargeable intégrée pour l'AT 1123

Indication du niveau de

charge oui non C'est un des défaut de l'AT1123

Mesures Kerma dans l'air H*(10)

Pour le Radcal cela implique d'appliquer un coefficient correcteur si l'appareil est étalonné en Kerma dans l'air (par

défaut)

Mesures en simultanée de

la dose et du débit de dose non oui

Pour une seule mesure vous avez le débit et la dose en mémoire, ça évite de faire deux mesures ...Alors que pour le radcal

il faut réaliser deux clichés …

Adapté aux champs courts oui (en dose) oui Mode Tvar pour l'AT1123

Adapté aux champs pulsés oui (en dose) oui Mode oscillo pour l'AT1123

Adapté aux champs

continus (sources) oui oui

Mode T pour l'AT1123,Le Radcal est beaucoup plus destiné à des mesures d'ambiance (débits et dose) pour des

expositions de générateurs X. L'AT1123 est plus polyvalent (générateurs X, sources, champs pulsés)

• Présentation des AT1121/AT1123

• Mesures dans les champs X, continus ou pulsés, et gamma

• Grandeur H*(10)

• Détecteur : scintillateur plastique, dimensions : diam 30 mm x 15 mm

Utilisation des capots de protection :

• capot 0,025– 10 MeV sans filtre

à utiliser le plus souvent possible

• sans capot

Si mesures à partir de 15 keV

•capot 0,06 – 10 MeV avec filtre :

pour la suppression du rayonnement bêta

AT1121/AT1123

• Gamme d’énergie : 15 keV à 10 MeV

Réponse en Energie % au Cs137

± 35% de 15KeV à 60 KeV

± 25% de 60KeV à 3 MeV

± 50% de 3MeV à 10 MeV

• Gamme de dose : 50 nSv à 10 Sv (la plus petite valeur affichée est le

nSv)

• Gamme de débit de dose :

• champ continu (ou train d’impulsions) : 50 nSv/h à 10 Sv/h

• champ « court » (train d’impulsions ou une impulsion dont la durée

n’est pas inférieure à 0,03 s) : 3 µSv/h à 10 Sv/h

• champ pulsé (non implanté dans l’AT1121)(débit de dose inférieur

à 1,3 Sv/s soit 4680 Sv/h dans l’impulsion et dont la durée n’est pas

inférieure à 10 ns) : 1 µSv/h à 10 Sv/h

Le champ pulsé concerne des trains d’impulsions et non une

impulsion seule. La durée de ces impulsions doit être comprise entre

10ns et 100 µs. La durée du train d’impulsions ne doit pas être

inférieure à 10s

• Sous_mode T : champ continu

• Affichage Débit de dose [H*10] (par défaut)

avec Affichage de la précision de mesure

Temps de réponse pour incertitude de ±20% :

60 s si débit de dose = 50 nSv/h

30 s si débit de dose = 100 nSv/h

2 s si débit de dose = 2 µSv/h à 10 Sv/h

• Affichage de la dose cumulée [H*10]

On passe à l’affichage de la dose cumulée avec un appui long sur la

touche MEMORY/MODE pour accéder au mode 2

On revient à l’affichage du débit d’équivalent de dose avec un appui

long sur la touche MEMORY/MODE pour accéder au mode 1

Radiamètre AT1123

Mode T

• Sous mode Tvar : champ « court »

une impulsion ou train d’impulsion dont la durée n’est pas

inférieure à 0,03 s

Ce sous mode comporte 3 gammes :

1: jusqu’à 0,99 mSv/h (affichage de l’incertitude de mesure)

2: de 1 à 99 mSv/h

3: supérieur à 99 mSv/h

• Débit de dose (3 µSv/h à 10 Sv/h)

• Affichage de la précision de mesure en gamme 1

• Affichage de la durée d’impulsion

• Affichage du max de débit d’équivalent de dose

• Affichage de la dose cumulée sur l’impulsion ou le train d’impulsions

Radiamètre AT1123

Sous Mode Tvar

Radiamètre AT1123

Sous Mode Tvar

Réalisation d’une mesure en sous mode Tvar :

Affichage du débit de dose moyen sur le temps d’exposition

(précision de 10 ms)

clignote : Si présence d’un débit de dose > 3 µSv/h

Si on retire l’appareil de la source, et que le débit de

dose nominal redescend sous 3 µSv/h, les valeurs

de débit de dose et de dose restent à l’écran. Ceci

permet de pouvoir lire la mesure de débit de dose

pour ces temps courts d’exposition.

La valeur de dose est accessible en passant en mode 2

Pour démarrer une autre mesure, il faudra appuyer sur

START en mode Dose et mode Débit de dose pour

réinitialiser ces valeurs de dose et de débit de dose.

Radiamètre AT1123

Sous Mode Tvar

• Sous mode : champs pulsés

• Sous mode utilisé pour mesurer un débit d’équivalent de dose moyen

d’un train de très courtes impulsions de radiation qui ont une fréquence de

dizaines ou centaines d’hertz durant un temps minimum de 10s

• impulsions de débit de dose inférieur à 1,3 Sv/s

(4680Sv/h) dans l’impulsion et dont la durée est

comprise entre 10 ns et 100 µs.

• Débit de dose

• Affichage de la dose cumulée

Radiamètre AT1123

Sous Mode

Radiamètre AT1123

Sous Mode

• Applications :

– defectoscopie , accelerateurs d’électrons , systèmes de contrôle etc ….

Radiamètre AT1123

Sous Mode T

• Si train d’impulsions de durée :1ms < Durée < 30ms possibilité d’utiliser le sous

mode T pour afficher la dose

• Sous mode : recherche• Ce mode permet de faire de la recherche de sources (béta, gamma )ou de

fuites radioactives.

• Gamme d’Energie : 15KeV(ss capot) à 10Mev

• Permet de s’approcher plus près que la babyline.

• La valeur de débit d’équivalent de dose affichée est réactualisée toutes les 2s

• La fréquence d’alarme sonore est proportionnelle au débit de dose.

Radiamètre AT1123

Sous Mode T !

4. Mesures réalisées dans le domaine médical :

Clinique de l’alliance saint cyr sur loire

PCR : M Castelle

Bloc Salle vasculaire viscérale urologieAppareil : SIEMENS SIREMOBIL COMPACT 15images/s/25mA temps pulse mini:7ms

champ : 23 cm

MODE

AT1123 gamme nbr pulses Débit lue dose lue

temps mes

AT1123

distance

centre

fantome V (Kv) I (mA) Dose FH40 EPDMK2

TVAR 1 151µSv/h 214nSv 5,12s 1m 68 1,4 184nSv 0µSv

TVAR 1 12im/10s 720µSv/h 1,07µSv 5,33s 1m 90 3,2 923nSv 1µSv

TVAR 1 12im/10s 2mSv/h 2,73µSv 4,92s 1m 110 5 2,69µSv 2µSv

TVAR 2 12im/10s 2,14mSv/h 3,2µSv 5,32s 1m 110 5 2,78µSv 2µSv

TVAR 2 12im/10s 4,7mSv/h 6,8µSv 5,15s 0,5m 110 5 5,84µSv 7µSv

T 2 12im/10s 6,7µSv 0,5m 110 5 5,31µSv 7µSv

T 1 12im/10s 2,25µSv 0,5m 90 3,2 2,67µSv 2µSv

T 1 12im/10s 1µSv 1m 90 3,2 877nSv 0µSv

T 1 12im/10s 2,52µSv 1m 110 5 2,4 µSv 2µSv

Les essais ont été réalisés avec un diffuseur eau 25x25x15 avec une distance dessus foyer-centre fantôme de 0,55 mètre.

Clinique de l’alliance Saint Cyr sur Loire

PCR : M Castelle

Bloc Salle vasculaire viscérale urologieAppareil : SIEMENS SIREMOBIL COMPACT 15images/s/25mA temps pulse mini:7ms

CHRU TOURS Hôpital BRETONNEAU

PCR : M Dousteyssier

Salle angio neuroradiologie

Salle bi-plan vasculaire Advantx équipé de deux générateurs GE Médical System, émettant des rayonnements X.

L’amplificateur de brillance comporte quatre champs numérotés de 0 à 3 correspondants à des champs de 33 cm, 22 cm, 16 cm et

11 cm de diamètre.

Paravent mobile

Paravent sur bras articulé

Bidon d’eau

Salle d'angiographie T : 95 KV I : 320 mA

1 vertical, 1 horizontal t: 15s

L'AT1123 est placé à 45° par rapport à la table d'opération à 1m du centre du fantôme.

FH40

temps pulse champ foyer nbr pulses MODE gamme Débit dose temps Dose

38ms 11 cm 3,1 /s TVAR 2 48 mSv/h 58 µSv 4,74 s 51 µSv

38ms 11 cm 3,1 /s TVAR 3 48 mSv/h 55 µSv 4,74 s

38 ms 11 cm 3,1 /s T 2 44 µSv 47,4 µSv

5ms 33 cm 0,2 /s TVAR 2 10,6 mSv/h 0,89µSv 0,3s

5ms 33 cm 0,2 /s T 2 1,66µSv 2,29 µSv

5ms 33 cm 1/s T 2 6,6µSv 4,5 µSv

5ms 33 cm 1/s TVAR 2 10,7 mSv/h 3,7 µSv 1,3s 6,7 µSv

Les essais ont été réalisés avec un diffuseur eau 25x18x15 avec une distance foyer milieu fantome = 0,75m

AT1123




FH40GL10 EPDMK2

V (Kv) I (mA)temps

appui

dist

fantome

MODE

AT1123gamme

Temps

AT1123Débit dose Dose Dose

1/2 dose 64 1,51 5s 0,5 m Tvar 2 1,8s 1 mSV/h 0,5 µSv 0,404 µSv 0 µSv

1/4 dose 64 0,753 5s 0,5 m Tvar 1==>2 0,93 s 0,98mSv/h 0,25µSv 0,219µSv 0 µSv

1/4 dose 64 0,753 5s 0,5 m T 2 0,26 µSv 0,219µSv 0 µSv

1/4 dose 64 0,753 15s 0,5 m Tvar 2 2,79s 1,05 mSV/h 0,8 µSv 0,669 µSv 0 µSv

1/4 dose 64 0,753 30s 0,5 m T 2 1,64 µSv 1,96 µSv 1 µSv

continu 64 0,753 5s 0,5 m T auto 0,88 µSv 0,71 µSv 0 µSv

continu 64 5s 0,5 m Tvar 2 4,98s 0,83 µSv 0,658 µSv 0 µSv

AT1123

Le 23/02/2011

Salle Bloc Vasculaire CHRU TOURS TROUSSEAU

PCR : M. Prouteau

• Conclusions

• La tendance actuelle en terme de fabrication d’installations de radiologie est

de minimiser le nombre de points de réglages pour l’opérateur. Ainsi, sur les

appareils à deux points de réglage, seuls les mAs et la tension accélératrice

sont réglables et le paramètre de durée du tir a alors disparu.

Les générateurs X évolue de plus en plus vers des temps de champs de

plus en plus court.

• Les mesures sont plus délicates à effectuer.

• Une bonne connaissance des matériels de mesure est nécessaire.

Merci de votre attention

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