Dispositivo de formación de imágenes gamma que incluye: - una cámara gamma (1) que tiene un campo de observación (5),

- un detector (7) de espectrometría gamma colimado con un colimador (6) que tiene un campo de observación (8) que se extiende alrededor de un eje (x2) y que incluye el campo de observación (5) de la cámara gamma (1), más allá de una distancia dada (d) de este último; caracterizado porque incluye además: - un puntero (9) láser, que tiene un eje de enfoque (x3), estando este puntero (9) láser situado en las proximidades del colimador (6) de espectrometría gamma de tal modo que el eje de enfoque (x3) sea paralelo al eje (x2) del campo de observación (8) del colimador (6) y sea secante con el campo de observación (8) del colimador (6), - medios (1, 10) de detección de una zona (12) enfocada por el puntero (9) láser, materializados por la cámara gamma (1) o solidarios con la citada cámara gamma (1), y porque la cámara gamma (1) es una cámara de agujero de alfiler o de máscara codificada

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo de formación de imágenes gamma mejorado.

Estado de la técnica anterior

Desde los años 1990, se han desarrollado dispositivos de formación de imágenes gamma que permiten localizar a distancia fuentes radiactivas de radiación gamma, es decir, que emiten una radiación gamma. Estos dispositivos de formación de imágenes incluyen una cámara gamma.

El principio de funcionamiento de una cámara gamma es bien conocido: un centelleador recibe fotones gamma provenientes de la fuente de radiación gamma, y proporciona una señal luminosa que es amplificada y detectada generalmente por un dispositivo de acoplamiento de carga (CCD charge coupled device en inglés), asociado a medios de tratamiento. El dispositivo de acoplamiento de carga permite posicionar la radiación gamma emitida por la fuente de radiación gamma y que haya interactuado con el centelleador. Tales cámaras gamma son relativamente sensibles y eficientes.

Por lo general se superponen dos imágenes, a saber, la imagen de la fuente de radiación gamma correspondiente a la radiación gamma recibida por la cámara gamma, con una imagen visible de la escena observada adquirida ya sea por la cámara gamma en sí misma o ya sea por una cámara en color asociada a la cámara gamma. La imagen de la radiación gamma recibida por el centelleador aparece generalmente con colores falseados. La imagen visible de la escena observada, cuando es adquirida por la cámara gamma, está en blanco y negro.

El documento EP 0542561 A1 describe un dispositivo de formación de imágenes gamma que incluye un detector gamma, así como un puntero láser y una cámara de video a efectos de dirigir el detector gamma hacia un punto identificado por medio de la cámara de video.

El documento EP 0743538 A2 describe un dispositivo de formación de imágenes gamma que incluye una cámara gamma de agujero de alfiler, acoplada a una cámara óptica.

El documento US 6815687 describe un dispositivo de formación de imágenes gamma que incluye una cámara gamma del tipo de cámara de Anger conectada de forma dinámica a un detector de espectrometría gamma, que mide un punto dado de forma alternada.

Tales dispositivos de formación de imágenes gamma permiten posicionar fuentes de radiación gamma en el espacio, lo que las hace particularmente adaptadas a la preparación de intervenciones en medios radiantes tales como las operaciones de mantenimiento, de desmantelamiento o de inspección.

Además, algunos de estos dispositivos de formación de imágenes gamma permiten la cuantificación de caudal de dosis gracias a un análisis de imagen, mediante ciertas hipótesis concernientes especialmente a la energía de la radiación gamma incidente.

Por el contrario, si se desea identificar y cuantificar los radioelementos responsables de la irradiación gamma, hay que disponer de un aparato de espectrometría que permita medir la energía de los fotones gamma emitidos y contabilizar el número durante un cierto período. Este aparato de espectrometría y el dispositivo de formación de imágenes no se emplean por lo general de manera simultánea en el tiempo. Además, nunca se está seguro de que durante las utilizaciones sucesivas o simultáneas se enfoque exactamente el mismo lugar, lo que hace que las dos series de mediciones no estén correlacionadas. No se sabe por tanto, después de la medición de espectrometría, si se ha recogido la energía de los mismos radioelementos que han sido localizados por el dispositivo de formación de imágenes. Las conclusiones extraídas de estas mediciones corren el riesgo de no ser exactas.

Exposición de la invención

La presente invención tiene por objeto subsanar los inconvenientes de la técnica anterior.

De manera más precisa, la presente invención tiene por objeto proponer un dispositivo de formación de imágenes gamma destinado a localizar a distancia una fuente de radiación gamma y susceptible de caracterizar radioelementos responsables de la radiación gamma emitida por la fuente de radiación gamma con el fin de mejorar la precisión de las mediciones efectuadas.

Para ello, la presente invención se refiere a un dispositivo de formación de imágenes gamma tal como el que sedefine en la reivindicación 1. Éste incluye una cámara gamma que tiene un campo de observación que se extiende

- un detector de espectrometría gamma colimado con un colimador que tiene un campo de observación que se extiende alrededor de un eje y que está incluido en el campo de observación de la cámara gamma más allá de una distancia dada de esta última;

- un puntero láser, que tiene un eje de enfoque, estando este puntero láser situado en las proximidades del colimador de espectrometría gamma de modo que el eje de enfoque sea paralelo con el eje del campo de observación del colimador, y sea secante con el campo de observación del colimador;

- medios de detección de una zona enfocada por el puntero láser.

Para mejorar la precisión de la caracterización, se prefiere que el puntero láser sea solidario con el colimador de espectrometría gamma. Es posible incluso que el puntero láser esté incluido en el colimador de espectrometría gamma. El puntero láser puede emitir en un campo visible o próximo al visible. Los medios de detección de la zona enfocada por el puntero láser pueden estar materializados por la cámara

gamma. Es posible que los medios de detección de la zona apuntada por el puntero láser estén materializados por una

cámara adicional, emitiendo el puntero láser una radiación a la que es sensible la cámara adicional. Esta construcción corresponde, por ejemplo, al caso de que la cámara gamma sea una cámara de máscara codificada. La cámara adicional posee un campo de observación próximo al campo de observación de la cámara gamma. Con preferencia, el campo de observación del colimador está restringido para mejorar la selectividad, representando

entre alrededor de una décima y una cuarta parte del campo de observación de la cámara gamma. La cámara gamma puede ser una cámara de agujero de alfiler o de máscara codificada. En un intento de facilitar el montaje del dispositivo, el campo de observación de la cámara gamma puede extenderse

alrededor de un eje que es sensiblemente paralelo con el eje del campo de observación del colimador de

espectrometría gamma y con el eje de enfoque del puntero láser. En presencia de la cámara adicional, su campo de observación puede extenderse alrededor de un eje que es sensiblemente paralelo con el eje del campo de observación del colimador de espectrometría gamma y con el eje de enfoque del puntero láser.

Se prefiere realizar el colimador con un material que tenga una densidad superior a la del acero.

Para limitar la voluminosidad del dispositivo, se prefiere que el detector de espectrometría gamma sea tan compacto como sea posible. La distancia dada es con preferencia del orden de un metro. La presente invención se refiere igualmente a un procedimiento de realización del dispositivo de formación de

imágenes gamma así caracterizado. Consiste en:

- localizar una fuente de radiación gamma con la cámara gamma, emitiendo esta fuente una radiación gamma que tenga un espectro de energía,

- orientar el dispositivo de formación de imágenes de manera que el puntero láser designe una zona que corresponda a la fuente de radiación gamma o a una parte de la fuente de radiación gamma,

- verificar que la orientación es correcta merced a una vista de la zona designada por el puntero láser, tomada con los medios de detección,

- adquirir, con la ayuda del detector de espectrometría gamma, el espectro de energía de la radiación gamma emitida por la fuente de radiación gamma así localizada.

La presente invención podrá ser mejor comprendida con la lectura de la descripción de ejemplos de realización dados a título únicamente indicativo y en ningún caso limitativo, haciendo referencia a los dibujos anexos, en los que:

- la figura 1 muestra en corte longitudinal un ejemplo de dispositivo de formación de imágenes gamma según la invención, y

- la figura 2 muestra, en vista espacial, otro ejemplo de dispositivo de formación de imágenes gamma según la invención.

Las partes idénticas, similares o equivalentes de las diferentes figuras descritas en lo que sigue, llevan las mismas referencias numéricas... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de formación de imágenes gamma que incluye:

- una cámara gamma (1) que tiene un campo de observación (5),

- un detector (7) de espectrometría gamma colimado con un colimador (6) que tiene un campo de observación (8) que se extiende alrededor de un eje (x2) y que incluye el campo de observación (5) de la cámara gamma (1), más allá de una distancia dada (d) de este último;

caracterizado porque incluye además:

- un puntero (9) láser, que tiene un eje de enfoque (x3), estando este puntero (9) láser situado en las proximidades del colimador (6) de espectrometría gamma de tal modo que el eje de enfoque (x3) sea paralelo al eje (x2) del campo de observación (8) del colimador (6) y sea secante con el campo de observación (8) del colimador (6),

- medios (1, 10) de detección de una zona (12) enfocada por el puntero (9) láser, materializados por la cámara gamma (1) o solidarios con la citada cámara gamma (1),

y porque la cámara gamma (1) es una cámara de agujero de alfiler o de máscara codificada.

2. Dispositivo de formación de imágenes gamma según la reivindicación 1, en el que el puntero (9) láser es solidario con el colimador (6) de espectrometría gamma.

3. Dispositivo de formación de imágenes gamma según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el puntero (9) láser está incluido en el colimador (6) de espectrometría gamma.

4. Dispositivo de formación de imágenes gamma según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el puntero (9) láser emite en un campo visible o próximo al visible.

5. Dispositivo de formación de imágenes gamma según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los medios de detección de la zona (12) enfocada por el puntero (9) láser están materializados por la cámara gamma (1).

6. Dispositivo de formación de imágenes gamma según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los medios de detección de la zona (12) enfocada por el puntero (9) láser están materializados por una cámara (10) adicional, emitiendo el puntero (9) láser una radiación a la que es sensible la cámara (10) adicional.

7. Dispositivo de formación de imágenes gamma según la reivindicación 6, en el que la cámara (10) adicional posee un campo de observación (11) próximo al campo de observación (5) de la cámara gamma (1).

8. Dispositivo de formación de imágenes gamma según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el campo de observación (8) del colimador representa entre alrededor de una décima y una cuarta parte del campo de observación (5) de la cámara gamma (1).

9. Dispositivo de formación de imágenes gamma según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el campo de observación (5) de la cámara gamma (1) se extiende alrededor de un eje (x1) que es sensiblemente paralelo con el eje (x2) del campo de observación (8) del colimador (6) de espectrometría gamma y con el eje de enfoque (x3) del puntero (9) láser.

10. Dispositivo de formación de imágenes gamma según una de las reivindicaciones 7 a 9, en el que el campo de observación (11) de la cámara (10) adicional se extiende alrededor de un eje (x4) que es sensiblemente paralelo con el eje (x2) del campo de observación (8) del colimador (6) de espectrometría gamma, y con el eje de enfoque (x3) del puntero (9) láser.

11. Dispositivo de formación de imágenes gamma según una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el colimador

(6) está fabricado con un material que tiene una densidad superior a la del acero.

12. Dispositivo de formación de imágenes gamma según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el detector

(7) de espectrometría gamma es tan compacto como sea posible.

13. Dispositivo de formación de imágenes gamma según una de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la distancia dada (d) es del orden de un metro.

14. Procedimiento de utilización del dispositivo de formación de imágenes según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque consiste en:

orientar el dispositivo de formación de imágenes de manera que el puntero (9) láser designe una zona (12) que 5 corresponda a la fuente de radiación gamma (2) o a una parte de la fuente de radiación gamma,

comprobar que la orientación es correcta merced a una vista de la zona (12) designada por el puntero (9) láser, tomada por los medios (1, 10) de detección, y adquirir, con la ayuda del detector (7) de espectrometría gamma, el espectro de energía de la radiación gamma emitida por la fuente de radiación gamma (2) así localizada.