Application des méthodes fluxmétriques dans le domaine des garanties nucléaires

Application of heat flux methods in the field of nuclear safeguards

• Auteur / Autrice : Pierre Guilmain
• Direction : Marc Cuypers, Pierre Thery
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transfert de chaleur

Surveillance électronique

Détecteurs de rayonnement

Fluxmètres

Résumé

L'association fluxmètre radiatif-concentrateur de rayonnement thermique fait l'objet du dispositif présenté et utilisé dans le domaine des garanties nucléaires. Un système de traitement électronique lui a été associé en vue de proposer un nouveau système de surveillance passive à distance base sur la détection des variations en fonction du temps des échanges radiatifs. Mesurer un flux thermique ou radiatif échangé entre un milieu solide et son environnement c'est caractériser l'état de déséquilibre énergétique ou radiatif entre le milieu et son environnement par la mesure des échanges thermiques ou radiatifs. A l'origine du projet les dimensions des fluxmètres qui nous étaient proposés et donc imposées pour notre étude ne pouvaient pas être inférieures au centimètre carré. Cette condition, qui apparaissait comme un handicap, nous a été favorable pour surveiller des surfaces importantes et apporter une solution en disposant ces capteurs à surface non nulle dans des réflecteurs du type parabolique. Seront présentés la conception et la réalisation de deux prototypes de systèmes paraboliques.

Nous expliquerons pourquoi et comment le concentrateur de rayonnement infrarouge circulaire ou rectangulaire adéquat doit être choisi en fonction de l'importance du volume à surveiller / allant du simple objet à de très grandes zones de dimensions finies /, de la distance de détection et du degré de sensibilité des alarmes désirées. A partir de caractérisations, de nombreux essais et résultats expérimentaux, nous avons constaté que la précision et la linéarité des capteurs et de l'électronique utilisés ne sont pas astreignantes étant donne que nous ne devons pas faire une mesure de flux mais une détection de déséquilibre thermique. Grâce à la valorisation de notre système, nous devrions arriver à étendre l'emploi de cette technologie vers d'autres domaines telles que industrielle, bancaire, agricole ou culturelle.