FR2500677A1

FR2500677A1 - NEUTRON COLLIMATOR

Info

Publication number: FR2500677A1
Application number: FR8103642A
Authority: FR
Inventors: Anders Brahme
Original assignee: SCANDITRONIX INSTR; INSTRUMENT SCANDITRONIX AB
Current assignee: SCANDITRONIX INSTR; INSTRUMENT SCANDITRONIX AB
Priority date: 1981-02-24
Filing date: 1981-02-24
Publication date: 1982-08-27
Also published as: FR2500677B1

Abstract

UN COLLIMATEUR DE NEUTRONS COMPREND ESSENTIELLEMENT UN EMPILEMENT DE PLAQUES 10A, 10B,... CONSTITUEES PAR UNE MATIERE ABSORBANT LES NEUTRONS. LES PLAQUES SONT ASSOCIEES EN PAIRES DE PLAQUES PLACEES FACE A FACE, ET ON PEUT REGLER SEPAREMENT LA POSITION DE CHAQUE PLAQUE DE CHAQUE PAIRE. IL EST AINSI POSSIBLE DE DEFINIR AVEC PRECISION LA FORME DU CHAMP D'IRRADIATION QUI EST OBTENU ET DE FAIRE EN SORTE QUE CE CHAMP NE CONTIENNE PAS LE FAISCEAU CENTRAL DE LA SOURCE DE NEUTRONS.A NEUTRON COLLIMATOR ESSENTIALLY CONSISTS OF A STACK OF PLATES 10A, 10B, ... CONSTITUTED BY A NEUTRON ABSORBING MATERIAL. THE PLATES ARE ASSOCIATED IN PAIRS OF PLATES PLACED FACE TO FACE, AND THE POSITION OF EACH PLATE OF EACH PAIR CAN BE SEPARATELY ADJUSTED. IT IS THUS POSSIBLE TO PRECISE DEFINE THE SHAPE OF THE IRRADIATION FIELD THAT IS OBTAINED AND TO ENSURE THAT THIS FIELD DOES NOT CONTAIN THE CENTRAL BEAM OF THE NEUTRON SOURCE.

Description

Collimateur de neutrons. Neutron collimator.

La présente invention concerne un collimateur de neu
trons ayant un champ d'irradation réglable, avec des blocs
d'absorption de neutrons qui peuvent se présenter sous la
forme d'un certain nombre de plaques séparées ayant une con
figuration en coin.The present invention relates to a collimator of neu
sections with an adjustable irradiation field, with blocks
absorption of neutrons which can occur under the
form of a number of separate plates having a con
corner figuration.

L' invention porte plus i:articulièrenent sur l'orientation et le mouvement des plaques. Conformément à l'invention, les plaques ayant une configuration en coin sont disposéees c8te à c8te pour former une configuration en éventail dont le sommet (imaginaire) se trouve de façon générale à l'emplacement de la source effective de radiation de neutrons. I1 existe des moyens porteurs séparés qui, sous l'effet du déplacement des plaques. communiquent à ces dernières un mouvement de translation ainsi qu'un mouvement de rotation, de manière que la surface latérale intérieure de chaque plaque soit dirigée de façon générale vers la source effective de radiation de neutrons. pour chaque réglage des plaques.Grâce à cette "double focalisation" des plaques sur la source effective de radiation de neutrons, on obtient une pénombre optimale, c'est à dire aussi étroite que possible, le long du bord du champ d'irradiation.The invention relates more i: articulièrenent on the orientation and movement of the plates. According to the invention, the plates having a wedge configuration are arranged side by side to form a fan configuration, the (imaginary) vertex of which is generally located at the location of the effective source of neutron radiation. I1 are separate carrier means which, under the effect of the displacement of the plates. communicate to the latter a translational movement as well as a rotational movement, so that the inner lateral surface of each plate is directed generally towards the effective source of neutron radiation. for each adjustment of the plates. Thanks to this "double focusing" of the plates on the effective source of neutron radiation, an optimal half-light is obtained, ie as narrow as possible, along the edge of the irradiation field.

Conformément à l'invention, il existe des moyens porteurs individuels pour chaque plaque, ce qui permet un réglage individuel de chaque plaque. According to the invention, there are individual carrier means for each plate, which allows individual adjustment of each plate.

Conformdment à un autre aspect de l'invention, les plaques de chaque paire de plaques en regard peuvent être fermées l'une contre l'autre non seulement dans le plan qui contient le faisceau central provenant de la source effective de radiation de neutrons, at qui est perpendiculaire à toutes les directions de mouvement des plaques, mais également dans des plans qui sont parallèlles à ce plan et qui sont écartés latéralement par rapport à lui.On peut donc obtenir des distributions de dose non centrées. I1 est en outre possible d'éviter que la radiation thérapeutique atteigne des zones, comme par exemple la colonne vertébrale, qui ne doivent pas être irradiées lorsqu'on fait tourner la source effective de radiation de neutrons autour du patient, du fait que le centre de rotation de la source effec
tive de radiation de neutrons sera masqué par le collimateur correspondant à l'invention.According to another aspect of the invention, the plates of each pair of facing plates can be closed against each other not only in the plane which contains the central beam from the effective source of neutron radiation, at which is perpendicular to all the directions of movement of the plates, but also in planes which are parallel to this plane and which are laterally spaced from it. We can therefore obtain non-centered dose distributions. It is also possible to prevent therapeutic radiation from reaching areas, such as the spine, which should not be irradiated when the effective source of neutron radiation is rotated around the patient, since the center source rotation
tive of neutron radiation will be masked by the collimator corresponding to the invention.

Un aspect de l'invention porte sur un collimateur de neutrons ayant un champ d'irradiation réglable, comprenant des paires de blocs opposés d'une matière absorbant les reutans, les blocs de ces paires étant montés de façon à pouvoir accomplir un mouvement les approchant et les éloignant l'un de l'autre, le long d'un chemin qui rencontre le champ d'irradiation provenant d'une source effective de radiation de neutrons, chaque bloc comprenant un certain nombre de plaques allongées en forme de coin, des moyens de support pour supporter les plaques, un châssis dans lequel les moyens de support sont montés, et une enceinte de protection contre les radiations entourant le châssis, caractérisé en ce que chaque plaque est montée de façon mobile sur des moyens porteurs individuels; des moyens d'appui sont placés entre les moyens porteurs individuels et chaque plaque individuelle; les plaques sont disposées côte à côte pour former une configuration en éventail dont le sommet se trouve de façon générale à l'emplacement de la source ef festive de neutrons; et lorsque la plaque se déplace, les moyens porteurs communiquent à la plaque un mouvement de translation ainsi qu'un mouvement de rotation de telle manière que la surface latérale intérieure de chaque plaque soit dirigée de façon générale vers la source effective de neutrons, pour chaque réglage des plaques. One aspect of the invention relates to a neutron collimator having an adjustable irradiation field, comprising pairs of opposite blocks of a material absorbing reutans, the blocks of these pairs being mounted so as to be able to accomplish a movement approaching them and moving them away from each other, along a path that meets the radiation field from an effective source of neutron radiation, each block comprising a number of elongated wedge-shaped plates, support means for supporting the plates, a chassis in which the support means are mounted, and a radiation protection enclosure surrounding the chassis, characterized in that each plate is mounted movably on individual support means; support means are placed between the individual carrier means and each individual plate; the plates are arranged side by side to form a fan configuration whose apex is generally located at the location of the festive source of neutrons; and when the plate moves, the carrier means communicate to the plate a translational movement as well as a rotational movement in such a way that the inner lateral surface of each plate is directed generally towards the effective source of neutrons, for each plate adjustment.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La suite de la description se réfère aux dessins annexés sur lesquels
La figure 1 est une coupe du collimateur de neutrons correspondant à l'invention;
La figure 2 est une vue de face, partiellement arrachée, du collimateur représenté sur la figure 1, cette vue de face correspondant aux lignes II-II de la figure 1;
La figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la
figure 1;
La figure 4 est une vue de détail, à plus grande échelle, des moyens porteurs de la plaque de gauche représentés sur la figure 1; et
La figure 5 est une représentation partiellement' en plan et partiellement en coupe du dispositif qui est représenté sur la figure 4.The invention will be better understood on reading the following description of an embodiment, given by way of non-limiting example. The following description refers to the accompanying drawings in which
Figure 1 is a section through the neutron collimator corresponding to the invention;
Figure 2 is a front view, partially broken away, of the collimator shown in Figure 1, this front view corresponding to lines II-II of Figure 1;
Figure 3 is a section along line III-III of the
figure 1;
Figure 4 is a detail view, on a larger scale, of the carrier means of the left plate shown in Figure 1; and
FIG. 5 is a representation partially in plan and partially in section of the device which is represented in FIG. 4.

On va maintenant décrire la structure générale du collimateur de neutrons correspondant à l'invention, en se référant aux figures 1 à 3. Le collimateur comprend un collimateur fixe 1 et un collimateur à variation continue 2. Un roulement 3 accouple mutuellement de façon tournante les éléments 1 et 2. Le collimateur fixe enferme une source effective de radiation de neutrons 4 qui émet des neutrons à haute énergie. Les neutrons frappent un filtre 5 qui augmente l'énergie moyenne du faisceau de neutrons et un filtre d'aplatissement 6, dont l'ordre indiqué, avant de traverser une chambre d'ionisation 7, dans laquelle on mesure l'intensité du faisceau.A partir de cette chambre, les neutrons entit dans le collimateur à variation continue 2, dans lequel ils traversent un filtre en forme de prisme 8 (voir la figure 3) un miroir incliné 9 et finalement un certain nombre depiqpEs de collimateur réglables 10, en une matière absorbant les neutrons. Les plaques 10 sont supportées par des moyens por teurs, non représentés sur les figures 1 à 3, qui sont montés dans un châssis 11. We will now describe the general structure of the neutron collimator corresponding to the invention, with reference to FIGS. 1 to 3. The collimator comprises a fixed collimator 1 and a continuously variable collimator 2. A bearing 3 mutually rotates the elements 1 and 2. The fixed collimator encloses an effective source of neutron radiation 4 which emits high energy neutrons. The neutrons strike a filter 5 which increases the average energy of the neutron beam and a flattening filter 6, the order of which is indicated, before passing through an ionization chamber 7, in which the intensity of the beam is measured. From this chamber, the neutrons in the continuously variable collimator 2, in which they pass through a prism-shaped filter 8 (see FIG. 3) an inclined mirror 9 and finally a certain number of adjustable collimator parts 10, a neutron absorbing material. The plates 10 are supported by carrier means, not shown in FIGS. 1 to 3, which are mounted in a frame 11.

Le châssis 11 est entouré par une enceinte 12 en une matière à faible densité et à forte teneur en atomes d'hydrogène, comme par exemple du polyéthylène. L'enceinte 12 est entourée par une couche mince de plomb, non représentée en détail, ou de toute autre matière à numéro atomique élevé, assurant une protection contre le rayonnement gamma. The chassis 11 is surrounded by an enclosure 12 made of a material with a low density and a high content of hydrogen atoms, such as for example polyethylene. The enclosure 12 is surrounded by a thin layer of lead, not shown in detail, or of any other material with a high atomic number, ensuring protection against gamma radiation.

Un rayonnement gamma est produit lorsque des neutrons sont absorbés dans l'enceinte 12. Une protection similaire contre le rayonnement gamma est assurée par une plaque de verre au plomb 13, placée dans la partie inférieure du châssis 11. La radiation de neutrons à usage thérapeutique sort du collimateur par une fenêtre de protection 14 fixée au châssis 15. Gamma radiation is produced when neutrons are absorbed in the enclosure 12. Similar protection against gamma radiation is provided by a plate of lead glass 13, placed in the lower part of the chassis 11. The radiation of neutrons for therapeutic use leaves the collimator through a protective window 14 fixed to the chassis 15.

Les plaques de collimateur 10 permettent de régler et de faire varier de façon continue le champ d'irradiation émis par le collimateur. La figure 2 montre un exemple de réglage des plaques de collimateur produisant un champ d'irradiation ayant la forme d'un rein. La figure 2 montre également que les plaques de collimateur 10 sont disposées en paires de plaques placées face à face: la plaque 10a face à la plaque lOb, la plaque 10c face à la plaque lord, etc. Les plaques de collimateur sont montées de façon à pouvoir être approchées et éloignées l'une de l'autre. Chaque plaque peut être réglée séparement.Sur la figure 2, les plaques 10a et lOb sont en contact, c'est à dire qu'elles sont fermées l'une contre l'autre, tandis que la paire de plaques lOc-lOd a été réglée de façon à lai.sser entre les plaques un petit espace par lequel la radiation de neutrons peut passer sans rencontrer d'obstacle. La figure 2 montre également que le faisceau de neutrons central provenant de la source effective de radiation de neutrons, ainsi que les faisceaux proches du faisceau central, peuvent être bloqués, c'est à dire absorbés, par la plaque 10q et les plaques qui lui sont adjacentes. The collimator plates 10 allow the irradiation field emitted by the collimator to be adjusted and varied continuously. FIG. 2 shows an example of adjustment of the collimator plates producing a radiation field having the shape of a kidney. FIG. 2 also shows that the collimator plates 10 are arranged in pairs of plates placed face to face: the plate 10a facing the plate 10b, the plate 10c facing the lord plate, etc. The collimator plates are mounted so that they can be approached and moved away from each other. Each plate can be adjusted separately. In FIG. 2, the plates 10a and lOb are in contact, that is to say they are closed against each other, while the pair of plates lOc-lOd has been adjusted so as to leave a small space between the plates through which the neutron radiation can pass without encountering any obstacle. FIG. 2 also shows that the central neutron beam coming from the effective source of neutron radiation, as well as the beams close to the central beam, can be blocked, that is to say absorbed, by the plate 10q and the plates which it are adjacent.

Ceci est avantageux lorsqu'un patient est soumis à un traitement thérapeutique avec une configuration en arc, c'est à dire lorsqu'on fait tourner le collimateur autour du patient, du fait qu'un volume, par exemple la colonne vertébrale, qui ne doit pas être soumis au faisceau central est positionné, conformément à l'invention, au centre de rotation de la source effective de radiation de neutrons 4. Ce centre de rotation est désigné par A sur la figure 3. This is advantageous when a patient is subjected to a therapeutic treatment with an arc configuration, that is to say when the collimator is rotated around the patient, because a volume, for example the spine, which does not must not be subjected to the central beam is positioned, in accordance with the invention, at the center of rotation of the effective source of neutron radiation 4. This center of rotation is designated by A in FIG. 3.

On On voit également sur la figure 2 que les plaques 10 ont des épaisseurs différentes. Les plaques centrales lOq-lOr et les plaques qui leurs sont adjacentes sont plus minces que les plaques extérieures 10a-10b. Dans un mode de réalisation de l'invention, toutes les plaques peuvent avoir la même épaisseur et dans un autre mode de réalisation, les plaques peuvent avoir des épaisseurs différentes choisies d'une autre manière. We also see in Figure 2 that the plates 10 have different thicknesses. The central plates 10Q-10 and the plates which are adjacent to them are thinner than the external plates 10a-10b. In one embodiment of the invention, all the plates can have the same thickness and in another embodiment, the plates can have different thicknesses chosen in another way.

La figure 3 montre clairement que les plaques ont la forme d'un coin et qu'elles sont disposées c8te à côte pour former une configuration en éventail dont le sommet imaginaire se trouve de façon générale à l'emplacement de la source effective de radiation de neutrons 4. FIG. 3 clearly shows that the plates have the shape of a corner and that they are arranged side by side to form a fan configuration whose imaginary vertex is generally located at the location of the effective source of radiation from neutrons 4.

La figure 3 montre également qu'on peut visualiser le champ d'irradiation sur le patient en utilisant une lampe 16a dont la lumière est réfléchie par un miroir incliné 16b à partir duquel la lumière traverse l'ouverture du collimateur, telle qu'elle est réglée, de manière à atteindre la zone qui doit être soumise à la radiation de neutrons. L'image de la lampe 16a que donne le miroir est placée à un point qui correspond de façon générale à la position de la source effective de radiation de neutrons 4. FIG. 3 also shows that the irradiation field can be visualized on the patient using a lamp 16a, the light of which is reflected by an inclined mirror 16b from which the light passes through the opening of the collimator, as it is adjusted, so as to reach the area to be subjected to neutron radiation. The image of the lamp 16a produced by the mirror is placed at a point which generally corresponds to the position of the effective source of neutron radiation 4.

Les figures 4 et 5 montrent que la structure détaillée d'un mode de réalisation préféré des moyens de support de plaques comprend un bras 17 qui s'étend à l'intérieur d'une ouverture 18 formée dans l'une des surfaces latérales de chaque plaques 10. L'ouverture 18 pénètre dans la plaque sur une faible distance et elle débouche dans une ouverture traversante 19. L'ouverture traversante 19 s'étend entre les deux surfaces principales de chaque plaque. Figures 4 and 5 show that the detailed structure of a preferred embodiment of the plate support means comprises an arm 17 which extends inside an opening 18 formed in one of the side surfaces of each plates 10. The opening 18 penetrates the plate over a short distance and it opens into a through opening 19. The through opening 19 extends between the two main surfaces of each plate.

Des moyens d'appui 20 sont placés dans chaque 9uver- ture 19 avec l'un de ces moyens d'appui de chaque côté du bras. On peut ainsi déplacer la plaque le long du bras.Dans le mode de réalisation qui est représenté, ces. moyens d'appui comprennent des galets et on peut donc faire rouler la plaque avec un faible frottement le long d'un chemin d'irradiation provenant de la source effective de radiation de neutrons 4.Support means 20 are placed in each opening 19 with one of these support means on each side of the arm. It is thus possible to move the plate along the arm. In the embodiment which is represented, these. support means include rollers and it is therefore possible to roll the plate with low friction along an irradiation path coming from the effective source of neutron radiation 4.

Sur la figure 4, la ligne en trait mixte 21 représente le faisceau central provenant de la source de radiation. Comme le montre cette figure, on peut déplacer la surface latérale intérieure 22 de la plaque 10 en direction du faisceau central 21 et au-delà de ce faisceau. In FIG. 4, the dashed line 21 represents the central beam coming from the radiation source. As shown in this figure, the inner lateral surface 22 of the plate 10 can be moved in the direction of the central beam 21 and beyond this beam.

L'ouverture 18 et le bras 17 sont positionnés de façon que le bras supporte la plaque à proximité du centre de gravité de cette dernière. De cette manière, le poids de la plaque est équilibré et une force faible suffit pour déplacer la plaque le long du bras. The opening 18 and the arm 17 are positioned so that the arm supports the plate near the center of gravity of the latter. In this way, the weight of the plate is balanced and a weak force is enough to move the plate along the arm.

Comme le montre la figure 4, le bras 17 est courbé vers le haut. Les moyens d'appui 20 et l'ouverture traver
sante 19 ont une courbure correspondante. On choisit la courbure de façon que lorsqu'on déplace la plaque le long du bras, la plaque tourne également autour d'un centre de rotation qui coïncide avec la source effective de radiation de neutrons 4 ou qui est proche de cette source.As shown in Figure 4, the arm 17 is bent upward. Support means 20 and opening through
health 19 have a corresponding curvature. The curvature is chosen so that when the plate is moved along the arm, the plate also rotates around a center of rotation which coincides with or is close to the effective source of neutron radiation 4.

La surface latérale intérieure 22 de la plaque est donc toujours dirigée de façon générale vers la source effective de radiation de neutrons. Cette dernière caractéristique, en combinaison avec la configuration en éventail de l'ensemble de plaques,montre que les plaques sont doublement focalisées à un point qui correspond de façon générale à la source effective de radiation de neutrons. Cette double fosalisation conduit à une pénombre optimale, c'est à dire aussi étroite que possible, le long des régions marginales du champ d'irradiation. The inner side surface 22 of the plate is therefore always directed generally towards the effective source of neutron radiation. This last characteristic, in combination with the fan configuration of the plate assembly, shows that the plates are doubly focused at a point which generally corresponds to the effective source of neutron radiation. This double fosalisation leads to optimal penumbra, that is to say as narrow as possible, along the marginal regions of the irradiation field.

Pour réaliser une structure mécaniquement rigide, les extrémités libres extérieures de chaque bras 17 sont mutuellement accouplées à l'aide de barreaux 23 et d'entretoises 24. Les barreaux 23 passent dans les ouvertures traversantes 19 de chaque plaque 10. To produce a mechanically rigid structure, the free outer ends of each arm 17 are mutually coupled using bars 23 and spacers 24. The bars 23 pass through the through openings 19 of each plate 10.

Dans le mode de réalisation qui est représenté, les moyens d'appui 20 comprennent des chemins de roulement de galets qui sont courbés conformément à la courbure du bras. In the embodiment which is represented, the support means 20 comprise roller tracks which are curved in accordance with the curvature of the arm.

Chaque chemin de roulement de galets comprend deux gorges en regard ayant une section carrée. L'une des gorges est formée dans le bras et l'autre est formée dans une équerre de montage 25 qui est fixée à une lèvre formée dans ltou- verture traversante 19. Un certain nombre de galets cylin doriques sont placés dans les chemins de roulement de galets, et les axes centraux de ces galets se trouvent dans des plans parallèles mais font un angle mutuel de 900. A la place des chemins de roulement. ont peut employer d'autres moyens d'appui réduisant le frottement, comme par exemple des chemins de roulement de billes, des galets placés dans des rainures de section trapézoldale , etc. Sur la figure 5, les coupes des bras 17 s'étendant dans les plaques 10 sont représentées à différentes positions le long du bras.Dans .la troisième plaque à partir de la droite, sur la figure 5, on voit clairement l'ouverture 18 et les parties de l'âme de la plaque qui entourent cette ouverture. La coupe est effectuée selon les lignes A-A de la figure 4. La coupe qui est représentée dans la quatrième plaque à partir de la droite, sur la figure 5, a été effectuée selon les lignes B-B de la figure 4.Each roller track includes two facing grooves having a square section. One of the grooves is formed in the arm and the other is formed in a mounting bracket 25 which is fixed to a lip formed in the through opening 19. A number of Doric cylinders are placed in the raceways of rollers, and the central axes of these rollers are in parallel planes but make a mutual angle of 900. Instead of the raceways. We can use other support means reducing friction, such as for example ball raceways, rollers placed in grooves of trapezoidal section, etc. In FIG. 5, the sections of the arms 17 extending in the plates 10 are represented at different positions along the arm. In the third plate from the right, in FIG. 5, the opening 18 is clearly seen. and the parts of the core of the plate which surround this opening. The cut is carried out along the lines A-A in FIG. 4. The cut which is represented in the fourth plate from the right, in FIG. 5, was carried out along the lines B-B in FIG. 4.

Un dispositif de réglage permet de régler individuellement les positions des plaques le long des bras. An adjustment device makes it possible to individually adjust the positions of the plates along the arms.

Dans le mode de réalisation qui est représenté, ce dispositif comprend un moteur électrique 26 qui, lorsqu'il est sous tension, fait tourner une tige filetée 27 sur laquelle est vissée un écrou 28. Cet écrou a une forme sphérique et il est monté de façon tournante dans la partie inférieure de la plaque 1O.Le moteur 26 est monté de façon pivotante au moyen d'un pivot 29 qui est fixé au chassis 11.In the embodiment which is represented, this device comprises an electric motor 26 which, when energized, rotates a threaded rod 27 on which is screwed a nut 28. This nut has a spherical shape and is mounted rotating manner in the lower part of the plate 1O. The motor 26 is pivotally mounted by means of a pivot 29 which is fixed to the chassis 11.

Un capteur inductif 30 entoure la tige filetée et il émet un nombre prédéterminé d'impulsions électriques pour chaque tour de la tige. Un compteur compte ces impulsions et son compte est converti en une mesure représentant la distance entre le faisceau central 21 et un point prédéterminé défini sur la plaque. On peut utiliser un système à fil et poulie à la place du dispositif de réglage qui est représenté. On peut également utiliser des dispo sitifs de réglage pneumatiouos ou hydrauliques à la place du moteur électrique. An inductive sensor 30 surrounds the threaded rod and it emits a predetermined number of electrical pulses for each revolution of the rod. A counter counts these pulses and its count is converted into a measurement representing the distance between the central beam 21 and a predetermined point defined on the plate. A wire and pulley system can be used in place of the adjuster shown. Pneumatic or hydraulic adjustment devices can also be used in place of the electric motor.

Pour éviter que les surfaces principales adjacentes des plaques se coincent lorsqu'on déplace une plaque le long du bras, les parties supérieure et inférieure de chaque plaque comportent un certain nombre de moyens de réduction de frottement, se présentant sous la forme de galets 31 s'étendant seulement sur une faible distance au-dessus d'une seule surface principale de chaque plaque. To prevent the adjacent main surfaces of the plates from jamming when a plate is moved along the arm, the upper and lower parts of each plate have a number of friction reduction means, being in the form of rollers 31 s extending only a short distance above a single main surface of each plate.

Les galets de la partie inférieure sont représentés sur les figures 4 et 5 et les positions des galets correspondants de la partie supérieure,sont représentées sur la figure 1.The rollers of the lower part are shown in FIGS. 4 and 5 and the positions of the corresponding rollers of the upper part are shown in FIG. 1.

Les plaques 10 sont fabriquées à partir d'une matière absorbant les neutrons. La partie supérieure des plaques est fabriquée à partir de tungstène et la partie inférieure est en fer doux à faible teneur en carbone, comme par exemple de l'acier du type Armco, ou en acier.Les plaques comportent un certain nombre d'ouvertures traversantes 32 qui sont de façon générale entièrement emplies d'une matière ayant une faible densité mais une forte teneur en atomes d'hydrogène comme par exemple du polyéthylène. Ceci permet d'atteindre deux buts, à savoir réduire le poids des plaques et thermaliser (c'est à dire ralentir) les neutrons. The plates 10 are made from a neutron absorbing material. The upper part of the plates is made from tungsten and the lower part is made of low-carbon soft iron, such as steel of the Armco type, or steel. The plates have a number of through openings 32 which are generally completely filled with a material having a low density but a high content of hydrogen atoms such as for example polyethylene. This achieves two goals, namely reducing the weight of the plates and thermalizing (ie slowing down) the neutrons.

On prend plusieurs mesures pour empêcher que les neutrons s'échappent du collimateur. Pour éviter un flux de fuite direct entre les plaques qui sont empilées côte à côte, les parties supérieure et inférieure des surfaces principales des plaques comportent des décrochements 33. Seuls les décrochements inférieurs sont représentés sur les figures 4 et 5. Les décrochements formés dans une surface principale d'une plaque s'adaptent à des décrochents correspondants complémentaires formés dans la surface principale d'une plaque adjacente. Pour éviter un flux de fuite de neutrons entre deux plaques fermées (en contact mutuel), comme par exemple les plaques lOa et lOb sur la figure 2, la surface intérieure 22 de chaque plaque comporte de façon similaire des décrochements 34.Les décrochements 34 qui sont formés sur la surface latérale intérieure d'une plaque sont adaptés à des décrochements 34 de forme complémentaire formés dans. la surface latérale de la plaque opposée. Pour éviter un flux de fuite de neutrons dans la région située au-dessus de la surface supérieure des plaques, la surface supérieure 35, représentée sur la figure 1, est courbée, et un corps 36, en une matière absorbant les neutrons,est placé dans la partie inférieure adjacente du collimateur 2. Ce corps a une forme qui est adaptée à celle de la surface courbée 35. Le corps 36 est constitué par la même matière que l'enceinte 12. Several measures are taken to prevent the neutrons from escaping from the collimator. To avoid a direct leakage flow between the plates which are stacked side by side, the upper and lower parts of the main surfaces of the plates have recesses 33. Only the lower recesses are shown in FIGS. 4 and 5. The recesses formed in a main surface of a plate adapt to complementary corresponding dropouts formed in the main surface of an adjacent plate. To avoid a flow of neutron leakage between two closed plates (in mutual contact), such as for example the plates 10a and 10b in FIG. 2, the interior surface 22 of each plate similarly has recesses 34. are formed on the inner lateral surface of a plate are adapted to recesses 34 of complementary shape formed in. the lateral surface of the opposite plate. To avoid a neutron leakage flow in the region above the upper surface of the plates, the upper surface 35, shown in Figure 1, is curved, and a body 36, made of a neutron absorbing material, is placed in the adjacent lower part of the collimator 2. This body has a shape which is adapted to that of the curved surface 35. The body 36 is made of the same material as the enclosure 12.

Pendant le traitement thérapeutique par une radiation de neutrons, on doit écarter de la fenêtre 14 la plaque de verre au plomb 13 et, dans ce but cette plaque est supportée de façon mobile par des galets 37 eux-mêmes supportés dans des guides 38 qui sont fixés à la partie inférieure du châssis 11. On fixe la position de la plaque de verre au plomb 13 au moyen, par exemple, d'un système à channe et roues dentées 39 (voir la figure 4). During therapeutic treatment with neutron radiation, the lead glass plate 13 must be removed from window 14 and, for this purpose, this plate is supported in a mobile manner by rollers 37 themselves supported in guides 38 which are fixed to the lower part of the frame 11. The position of the lead glass plate 13 is fixed by means, for example, of a chain and toothed wheel system 39 (see FIG. 4).

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, chaque bras 17 est supprimé et, à la place, des moyens d'appui consistant par exemple en galets, sont placés sous la surface inférieure de chaque plaque. Dans ce mode de réalisation, la surface inférieure de chaque plaque est courbée et elle comporte une gorge longitudinale, de section transversale trapézoidale, dans laquelle roulent les galets. Les galets reposent contre une surface courbe qui est formée sur un support fixé à la partie inférieure du châssis. Le centre de courbure de la surface inférieure des plaques et celui de la face courbe des supports en regard se trouvent à l'emplacement de la source effective de radiation de neutrons 4, ou à proximité. Lorsqu'on déplace une plaque, elle accomplit à la fois un mouvement de translation et un mouvement de rotation. According to another embodiment of the invention, each arm 17 is omitted and, instead, support means consisting for example of rollers, are placed under the lower surface of each plate. In this embodiment, the lower surface of each plate is curved and it has a longitudinal groove, of trapezoidal cross section, in which the rollers roll. The rollers rest against a curved surface which is formed on a support fixed to the lower part of the chassis. The center of curvature of the lower surface of the plates and that of the curved face of the facing supports are located at or near the location of the effective source of neutron radiation 4. When a plate is moved, it performs both a translational movement and a rotational movement.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. It goes without saying that many modifications can be made to the device described and shown, without departing from the scope of the invention.

Claims

1. Neutron collimator having an adjustable irradiation field, comprising pairs of opposite blocks of a neutron absorbing material, the blocks of these pairs being mounted so that they can be brought closer and further apart. other along a path which cuts the radiation field from an effective source of neutron radiation (4), each block comprising a number of elongated wedge-shaped plates (10), support means intended to support the plates, a chassis (11) in which the support means are mounted, and a radiation protection enclosure (12) which surrounds the chassis, characterized in that each plate (10) is mounted in a movable manner on individual carrier means (17); support means (20) are placed between the individual carrier means and each individual plate; the plates are arranged side by side so as to form a fan-shaped configuration the apex of which is generally located at the location of the effective source of neutrons (4); and under the effect of the movement of the plate, the means carriers communicate to the plate a translational movement as well as a rotational movement, so that the inner lateral surface (22) of each plate is directed generally towards the effective neutron range, for each adjustment of the plates.

2. neutron collimator according to claim 1, characterized in that each carrying means consists of an arm (17) which extends in an opening (18) formed in the external lateral surface of the plate, this arm (17) is bent towards the neutron source (4), and the opening is placed near the center of gravity of the plate and extends a short distance inside the core of the plate, where it s 'opens in a first transverse open (19) which extends between the main surfaces of the plate.

3. Neutron collimator according to revenMbatDn 2 characterized in that the support means (20) are placed on the upper surface and on the lower surface of the arm (17); each support means comprises a number of cylindrical rollers housed in facing gorges; one of these grooves extends along the arm (17) while the other extends along a mounting bracket (25) which is placed in the first through opening (19); the grooves have a square cross section and a curvature which corresponds to that of the arm; and the central axes of two adjacent rollers lie in parallel and distant planes and they are mutually perpendicular.

4. Neutron collimator according to claim 1, characterized in that the lower surface of each plate is curved towards the effective source of neutrons (4); the support means (20) consist of rollers housed in facing grooves; and one of the grooves is formed in the curved lower surface of each plate, while the other is formed in a mounting angle which is curved in a complementary manner and is fixed to the frame (11).

5. Neutron collimator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that each plate is provided with an adjustment device (25-28) making it possible to move the plate along the carrying means (17).

6. Neutron collimator according to claim 3, characterized in that the arms (17) are mutually coupled by means of rods (23) which pass through the first through openings (19).

7. neutron collimator according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the surfaceslln-cipales of each plate comprise premierdécroehement (33); the first recesses formed on a main surface have a shape complementary to the recesses formed on the other main surface; and the facing interior surfaces (22) of plates facing a pair have second recesses (34), the second recesses of a plate having a shape complementary to the recesses of the plate facing the pair.

8. Neutron collimator according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the upper surface (35) of a plate is curved, and the part of the enclosure (12) which faces the curved surface upper of the plates has a complementary curved shape.

9. Collimator of neutrons according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the two main surfaces of a plate have second through openings (32) which are generally entirely filled with a low density material and with a high content of hydrogen atoms, such as for example a polyethylene resin, the material present in the upper part of a plate is tungsten and the material present in the rest of the plate is steel or steel low carbon.

10. Neutron collimator according to any one of claims I to 9, characterized in that it comprises second support means (31) which are formed in a main surface of the plates, in the upper and lower parts of those -this, and which extend a short distance outside this main surface.

11. Neutron collimator according to any one of claims 1 to 1O, characterized in that it comprises a plate of lead glass (13) which is movably mounted on guides (38) which are formed in the part bottom of the chassis.

12. Neutron collimator according to any one of claims I to 11, characterized in that the inner lateral surface (22) of a plate can be moved beyond a plane which contains the central beam (21) of the effective source of neutrons and which is perpendicular to all the directions of movement of the plates.

13. Neutron collimator according to any one of claims 1 to 12, characterized in that it comprises a mirror (16b) which is placed in the path of the neutron beam and a light source (16a) which is placed so that the light beam from the air source is reflected towards the opening which is delimited by the interior lateral surfaces of the plates, as if this light beam came from a virtual source located at the location of the effective source of neutron radiation (4).