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A noter que depuis 2005, la base a été mise à jour et les anciens rapports des années 70 ne sont plus en ligne
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INTERCOMPARISON OF THE PTB AND LMRI STANDARDS IN BETA DOSIMETRY (+)
     
  Jürgen BÖHM (*), Philippe HILLION (**), Jean-Paul SIMOEN (**)  
     
(*)

Physikalisch-Technische Bundesanstalt PTB

Bundesallee 100, D-3300 Braunschweig, FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

  
(**)
 Laboratoire de Métrologie des Rayonnements Ionisants CEN-Saclay, BP 2, F-91190 Gif sur Yvette, FRANCE  
     
  ABSTRACT:  
     
  To set up national standard measuring devices for verifying the unit of the quantity "absorbed dose rate in soft tissue" at different depths for ß-radiation, extrapolation chambers have been developed at the PTB and LMRI. They are constructed of nearly tissue equivalent materials and connected to measuring devices of highest metrological quality.  
  A comparison of these standards has been carried out using two ß-ray sources of 90Sr + 90 Y, one from. each laboratory. Absorbed dose rates between 0.5 GY/h and 1.3 Gy/h have been determined. The overall uncertainties of the absorbed dose rates in tissue are 1.8%. The part of the uncertainty.due to systematic uncertainties of corrections unique for each laboratory amounts to 0.8 % for the LMRI and 0.7 % for the PTB. The ratios of the corresponding absorbed dose rates measured at the PTB and at the LMRI differ by 0.2 % to 0.7 %. On the average, the LMRI values are 0.4 % maller than the PTB values. The agreement is felt to be very satisfactory.  
     
(+)

Presented at the VIII° Congres International de la Société Française de Radioprotection, Saclay, Mars 1976. This is a shortened and slightly changed version prepared by H. Reich for Section I of CCEMRI,

  

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Dans ce même congrès, je présentais un autres "papier" sur les principes de mesure.

VIII° CONGRES INTERNATIONAL
DE LA SOCIÉTÉ FRANCAISE DE RADIOPROTECTION
Saclay du 23 au 26 Mars 1976
DÉTERMINATION DE LA DOSE ABSORBEE BETA A L'AIDE D'UNE CHAMBRE A CAVITE VARIABLE
     
 
Philippe HILLION, Jean-Paul SIMOEN, Jean-Paul GUIHO
  
     
  Laboratoire de Métrologie des Rayonnements Ionisants
C.E.N. Saclay, BP n° 2 Gif-sur-Yvette - France
  
     
 
INTRODUCTION :

En métrologie des rayonnements ionisants, il convient de chercher à caractériser les champs de rayonnements par des grandeurs représentatives des phénomènes étudiés par les divers utilisateurs. En radiothérapie et en radioprotection, il est nécessaire d'exprimer l'importance du "dépôt" d'énergie par les radiations ionisantes dans leur traversée d'un milieu ; la dose absorbée [ 1 ] est dans ce cas la grandeur utile.

Le Laboratoire de Métrologie des Rayonnements Ionisants (L M R I) qui possède déjà des références dans le domaine photonique [ 2 ] s'est doté, pour caractériser des champs d'électrons issus de sources radioactives (E ßmax. <= 2,5 MeV), d'un dispositif expérimental permettant de mesurer la dose absorbée,

Ce dispositif consiste en une chambre d'ionisation à cavité variable, parfois appelée chambre à extrapolation, associée à une chaîne de mesurage ionométrique décrite par ailleurs [ 3 ]…

  
     
 

Bibliographie :

[ 1 ] ICRU Report 19, Radiation Quantities and Units (1971)

  
  [2] J.P. GUIHO, Ph. HILLION, A.OSTROWSKY, P.WAGNER Rapport CEA R-4643 (1974) voir plus bas  
  [ 3 ] J.P.GUIHO, A.OSTROWSKY, J.P.SIMOEN, Ph.HILLION Rapport CEA R-4637 (1974)  

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Rapport CEA-R-4790
     

CONTRIBUTION A LA MESURE DE LA DOSE ABSORBEE BÊTA
 
Essai d'interprétation des principales anomalies
 
 
de fonctionnement de la chambre à cavité variable
 
 
et conséquences méthodologiques
  
     
 
Philippe HILLION
  
     
 

Mémoire présenté en vue d'obtenir le diplôme d'ingénieur C.N.A.M. en Sciences Nucléaires, option Radioactivité (Dosimétrie)

Soutenue le 2 juillet 1976 à l'école des Arts et Métiers de Paris

  
  Sommaire :  
  La caractérisation en dose absorbée de sources de référence primaire ß nécessite l'emploi d'une chambre d'ionisation particulière :la chambre à cavité variable ou chambre à extrapolation. En raison des distributions en énergie des particules ß, un tel instrument doit satisfaire à des contraintes physiques précises concernant tant la définition du volume de collection que la nature des matériaux constitutifs de la chambre. Ce type de dosimètre présente cependant certaines anomalies résultant de phénomènes de polarisation produits par l'arrêt des particules ß dans les isolants et dans l'électrode de mesu re. Ce dernier effet est à l'origine d'un courant direct de polarisation qui s'ajoute au courant d'ionisation, et dont la valeur dépend de la taille de la cavité et de la tension appliquée. A partir de l'analyse du comportement, en fonction de la tension appliquée, des divers porteurs de charge présents dans la cavité, un modèle de fonctionnement est proposé pour expliquer la variation du courant direct de polarisation et ainsi permettre une détermination plus précise du courant d'ionisation. Par ailleurs, après une présentation de la chambre à cavité variable réalisée au Laboratoire de Métrologie des Rayonnements Ionisants, sont exposées les diverses étapes nécessaires pour passer de l'information recueillie à la dose absorbée dans un milieu donné sous des conditions fixées. Les valeurs numériques présentées sont relatives à la caractérisation d'une source de référence au 90 Sr + 90 Y.
  
     
  Summary :  
  The absorbed dose characterization of primary reference beta sources necessitates the use of a particular ionization chamber : the variable-cavity chamber, or extrapolation chamber. On account of the ß particles energy distributions, such an instrument must satisfy to precise physical constraints, concerning the definition of the collecting volume as well as the composition of the constituting materials of the chamber. This kind of dosimeter presents however certain anomalies due to polarization phenomena, resulting from the stopping ß particles in insulators and in the collecting electrode. This last effect produces a direct polarization current which adds to the ionization current and whose value 1 a function of cavity size and applied voltage. After analysis of the behaviour of the different charge carriers present inside the cavity, when a voltage is applied, a working model is proposed to explain the variation of the direct polarization current, and so, to allow a more precise determination of the ionization current. After presenting the variable-cavity chamber constructed at the Laboratoire de Métrologie des Rayonnements Ionisants the different steps are described for obtaining, from the collected information, the absorbed dose in a given material under fixed conditions. The numerical datas presented concern the characterization of a 90 Sr + 90 Y reference source.
  
 
suite de la thèse (en préparation)
 

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Rapport CEA-R-4643
     
DESCRIPTION ET CARACTERISATION
EN EXPOSITION, DOSE ABSORBEE
ET FLUENCE DIFFERENTIELLE EN ENERGIE
DES FAISCEAUX DE PHOTONS CONSTITUANT
LES REFERENCES PRIMAIRES NATIONALES
     
Jean-Paul GUIHO, Philippe HILLION
Aimé OSTROWSKY, Paul WAGNER
     
 
Centre d'Etudes Nucléaire de Saclay (1974)
  
     
  SOMMAIRE :  
  Il est absolument indispensable d'établir, pour la dosimétrie, un système cohérent de références qui permettent : de relier entre elles les intercomparaisons nationales et internationales, l'étalonnage de références secondaires, l'étude et la comparaison de diverses techniques de mesure [Figure 1]. En ce qui concerne la dosimétrie des champs de rayonnements électromagnétiques, plutôt que de choisir pour étalons des détecteurs, le Bureau National de Métrologie a retenu comme référence primaires des faisceaux [Figure 3] qui sont en raison de la diversité des applications, répartis en énergie. Chacun de ces faisceaux étant caractérisé par toutes les grandeurs dosimétriques propres à décrire un champ de radiation : fluence différentielle en énergie, exposition, dose absorbée dans un milieu de référence ; ce système permet d'établir des relations entre les diverses façons de décrire un même phénomène physique. Les exactitudes sur la définition de ces faisceaux en débit d'exposition et en dose absorbée varient de 1,1 à 1,7 %. Photo des faisceaux primaires  
  Summary :  
  It is absolutely necessary to establish for dosimetry purposes a coherent reference system which allows : connection of national and international intercomparisons, standardization of secondary reference, survey and comparisons of different methods of measurement [picture 1]. For photon dosimetry, rather choosing detectors as standards, the Bureau National de Métrologie has retained the gamma beams themselves as primary references [picture 3]. Beams with energies covering the range of pratical interest have been defined, each one being characterized by the dosimetric quantities used in the description of a ionizing radiation field : energy flux density, exposure and absorbed dose in a reference medium ; such a system allows the establishment of the relations between the different ways of describing a same physical phenomena. Precisions of the beams definitions with exposure and absorbed dose lie between 1.1 and 1.7 %. Picture of primary beams  
     

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Rapport CEA-R-4637
 
MESURE DES COURANTS FAIBLES
  
 
AU LABORATOIRE DE METROLOGIE
  
 
DES RAYONNEMENTS IONISANTS
  
     
 
Jean-Paul GUIHO, Aimé OSTROWSKY
  
 
Jean-Pierre SIMOEN, Philippe HILLION
  
     
  Centre d'Etudes Nucléaire de Saclay (1974)  
     
  SOMMAIRE :  
  En métrologie des rayonnements ionisants, la détermination expérimentale de certaines grandeurs, à l'aide de la technique ionométrique, implique la mesure de courants d'intensité aussi faible que 10-16 A. Après examen et analyse critique des méthodes précises de mesure, tant du point de vue théorique que de celui de leur mise en oeuvre, les auteurs justifient le choix de la méthode "à taux de dérive", décrivent l'instrumentation utilisée, son automatisation, le principe du dépouillement et de l'exploitation des résultats. La méthode choisie permet, avec l'instrumentation décrite, la mesure de courants d'ionisation d'intensité >= 10-l4 A avec une incertitude relative inférieure ou égale à quelques millièmes.
  
  Summary :  
  In the field of ionizing radiation metrology, the determination of certain quantities by means of ionometric technique necessitates the measurement of current intensities as low as 10-16 A. After a theoretical and practical examination of the possible accurate measurement techniques, the choice of the "rate of drift" method is justified. Then are described the electronic device, its automation and the data analysis and treatment. With this device, the selected method allows measurements of ionization current intensities >=10-l4 A with an overall uncertainty less or equal to some 10-3.

 
     

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International Journal of Applied Radiation and Isotopes
 
Table de Quelques Constantes
  
 
de Débit d'Exposition "Gamma delta"
  
     
 
Jean-Paul GUIHO et Philippe HILLION
  
     
  Centre d'Etudes Nucléaire de Saclay (1973)  
     
  Cet article est paru en 1974 dans The International Journal of Applied Radiation and Isotopes, Vol.25, pp. 105-111. Pergamon Press en ligne sur Internet depuis 2002  
 
 
     
 
 
     
 
 
     
 
 
     
  Cette constante représente le débit d'exposition, exprimé en Roentgens par heure, délivré par une source ponctuelle de 1 mCi de ce radionucléïde à une distance de 1 cm.  
     

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Convention de recherche du BNM n° 71-11-34
 
FAISCEAUX PRIMAIRES DE REFERENCES
  
 
PHOTONIQUES
  
     
 
Jean-Paul GUIHO, Paul WAGNER, Philippe HILLION
  
 
Aimé OSTROWSKY
  
     
  Centre d'Etudes Nucléaire de Saclay (1971)  
     
  SOMMAIRE  
  Il existe, pour caractériser un champ de rayonnement électromagnétique, trois grandeurs principales :  
 
- deux grandeurs macroscopiques : l'exposition et la dose absorbée ;
  
 
- une grandeur analytique : la fluence différentielle en énergie.
  
  La première génération de références en dosimétrie, ayant fait l'objet de la convention BNM 10.10-69 est constitué de trois faisceaux à faibles débits de fluence dont les énergies respectives sont de l'ordre de 60 keV, 660 keV et 1250 keV.  
  Ces faisceaux caractérisés par deux grandeurs précités - exposition et fluence différentielle en énergie - ont fait l'objet d'une intercomparaison internationale avec le National Bureau of Standards (USA) en 1971.  
  Il est reconnu que la "dose absorbée" est la grandeur privilégiée pour exprimer l'importance du "dépot" d'énergie par radiations lors de leur traversée d'un milieu donné. L'unique technique de mesure directe de la dose absorbée est la calorimétrie. Pour mettre en évidence les difficultés de ce type de mesure, il convient de rappeler qu'une source de 1000Ci de cobalt 60 ne provoque, dans une masse de 1 gramme de graphite situé à un mètre de cette source, qu'une élévation de température de quelques 10-4 degré celsius par minute.  
  Compte-tenu de la sensibilité de la méthode nous avons donc été conduits à réaliser une deuxième génération de références constituée de faisceaux au cobalt 60 et au caesium 137 à forts débits de fluence. (voir la photo).  
     

 

à suivre