ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ДОЗИМЕТР Российский патент 2004 года по МПК G01T1/11 

Термолюминесцентный дозиметр (ТЛД) относится к области охраны окружающей среды, а точнее к области измерений радиоактивных излучений, причем наиболее эффективно он может быть использован для регистрации рентгеновского, γ-излучения, потоков β-частиц и тепловых нейтронов при оценке радиационной обстановки окружающей среды на объектах атомной техники (атомных электростанциях, радиохимических комбинатах, пунктах захоронений радиоактивных отходов и т.п.).

Известен ТЛД (1), который может быть использован для оценки радиационной обстановки окружающей среды, включающий корпус, снабженный шлицом с заглушкой, сквозным отверстием, окном с фильтром и перфокодом, а также расположенный в шлице под окном с фильтром корпуса термолюминесцентный детектор.

Недостатком известного ТЛД является пониженная достоверность оценки радиационной обстановки окружающей среды, обусловленная тем, что:

1) при его фиксированном расположении в какой-либо точке пространства им наиболее достоверно будут регистрироваться уровни радиации только с той части пространства, к которой он обращен своим окном с фильтром, в то время как уровни радиации с противоположной стороны будут регистрироваться ТЛД завышенными;

2) при его использовании в качестве индивидуального дозиметра, размещенного, например, на груди человека (в качестве индивидуального дозиметра известный ТЛД также может быть использован для оценки радиационной обстановки окружающей среды), достоверность оценки им радиационной обстановки будет искажаться из-за того, что радиоактивное излучение, направленное на грудь человека, будет регистрироваться завышенным за счет отражения его части человеческим телом и повторной фиксации ТЛД, а радиоактивное излучение, падающее на спину человека, будет регистрироваться заниженным вследствие того, что оно будет ослабляться и рассеиваться человеческим телом.

Известен ТЛД (2), включающий снабженный перфокодом и ячейкой с термолюминесцентным детектором слайд, а также снабженный перфокодом, шлицом и окном с фильтром корпус, причем слайд расположен в шлице корпуса так, что его ячейка с термолюминесцентным детектором находится под окном с фильтром корпуса.

Недостатком известного ТЛД является пониженная достоверность оценки радиационной обстановки окружающей среды, обусловленная тем, что:

1) при его фиксированном расположении в какой-либо точке пространства им наиболее достоверно будут регистрироваться уровни радиации только с той части пространства, к которой он обращен своим окном с фильтром, в то время как уровни радиации с противоположной стороны будут регистрироваться ТЛД завышенными;

2) при его использовании в качестве индивидуального дозиметра, размещенного, например, на груди человека (в качестве индивидуального дозиметра известный ТЛД также может быть использован для оценки радиационной обстановки окружающей среды), достоверность оценки им радиационной обстановки будет искажаться из-за того, что радиоактивное излучение, направленное на грудь человека, будет регистрироваться завышенным за счет отражения его части человеческим телом и повторной фиксации ТЛД, а радиоактивное излучение, падающее на спину человека, будет регистрироваться заниженным вследствие того, что оно будет ослабляться и рассеиваться человеческим телом.

Наиболее близким к заявляемому является ТЛД (3), включающий корпус ТЛД с размещенной на его поверхности своим основанием сегментной частью цилиндра (приливом), слайд с перфокодом и ячейками с термолюминесцентными детекторами, расположенный в шлице корпуса слайда с окнами, одно из которых является открытым, а остальные снабжены фильтрами, таким образом, что окна корпуса слайда находится над ячейками слайда с термолюминесцентными детекторами, причем корпус слайда со слайдом расположен в корпусе ТЛД таким образом, что окна с фильтрами корпуса слайда закрыты сегментной частью цилиндра.

Недостатком известного ТЛД является пониженная достоверность оценки радиационной обстановки окружающей среды, обусловленная тем, что:

1) при его фиксированном расположении в какой-либо точке пространства им наиболее достоверно будут регистрироваться уровни радиации только с той части пространства, к которой он обращен своим окном с фильтром, в то время как уровни радиации с противоположной стороны будут регистрироваться ТЛД завышенными;

2) при его использовании в качестве индивидуального дозиметра, размещенного, например, на груди человека (в качестве индивидуального дозиметра известный ТЛД также может быть использован для оценки радиационной обстановки окружающей среды), достоверность оценки им радиационной обстановки будет искажаться из-за того, что радиоактивное излучение, направленное на грудь человека, будет регистрироваться завышенным за счет отражения его части человеческим телом и повторной фиксации ТЛД, а радиоактивное излучение, падающее на спину человека, будет регистрироваться заниженным вследствие того, что оно будет ослабляться и рассеиваться человеческим телом.

Преимуществом заявляемого ТЛД является повышение достоверности оценки радиационной обстановки окружающей среды.

Указанное преимущество обеспечивается за счет того, что заявляемый ТЛД включает:

1) снабженный лопастями полый цилиндрический корпус ТЛД, внутри которого в его нижней части симметрично расположены своими основаниями друг против друга две сегментные части цилиндров, образующие между собой полость прямоугольного вертикального сечения;

2) крышку с подвесным узлом;

3) два слайда с перфокодами и ячейками с термолюминесцентными детекторами, расположенные в шлицах корпусов слайдов с окнами, одно из которых на каждом из корпусов слайдов открыто, а остальные снабжены фильтрами, таким образом, что окна корпусов слайдов находится над ячейками слайдов с термолюминесцентными детекторами, причем корпуса слайдов со слайдами расположены вплотную друг к другу так, что их окна направлены в противоположные друг от друга стороны, а части корпусов слайдов с окнами, снабженными фильтрами, расположены в полости прямоугольного вертикального сечения между сегментными частями цилиндров. Отличительными признаками заявляемого ТЛД являются следующие:

1) ТЛД дополнительно содержит крышку с подвесным узлом, вторую сегментную часть цилиндра и второй слайд с перфокодом и ячейками с термолюминесцентными детекторами, расположенный в шлице второго корпуса слайда с окнами, одно из которых является открытым, а остальные снабжены фильтрами, таким образом, что окна корпуса слайда находятся над ячейками слайда с термолюминесцентными детекторами;

2) корпус ТЛД выполнен полым цилиндрическим и снабжен лопастями;

3) обе сегментные части цилиндров симметрично расположены своими основаниями навстречу друг к другу в нижней части полости корпуса ТЛД и образуют между собой полость прямоугольного вертикального сечения;

4) снабженные фильтрами окна второго корпуса слайда закрыты второй сегментной частью цилиндра;

5) причем оба корпуса слайда со слайдами расположены вплотную друг к другу так, что их окна направлены в противоположные друг от друга стороны, а расположение обеих корпусов слайдов со слайдами, обеспечивающее закрытие их окон, снабженных фильтрами, сегментными частями цилиндров достигается за счет размещения частей обеих корпусов слайдов со слайдами с окнами, снабженными фильтрами, в полости прямоугольного вертикального сечения между сегментными частями цилиндров.

Заявляемый ТЛД иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-9.

На фиг.1 представлен общий вид ТЛД;

На фиг.2 представлена в разрезе крышка ТЛД;

На фиг.3 представлен в разрезе в диаметральной плоскости цилиндрический корпус ТЛД с сегментными частями цилиндров и корпусами слайдов со слайдами;

На фиг.4 представлен в разрезе (в диаметральной плоскости перпендикулярной плоскости разреза фиг.3) цилиндрический корпус ТЛД с сегментной частью цилиндра и корпусом слайда со слайдом (пунктиром показано расположение окон корпуса слайда);

На фиг.5 представлен в поперечном разрезе цилиндрический корпус ТЛД с сегментными частями цилиндров и корпусами слайдов со слайдами;

На фиг.6 представлен слайд в виде сверху в варианте с линейно размещенными ячейками с термолюминесцентными детекторами;

На фиг.7 представлен в разрезе сбоку корпус слайда;

На фиг.8 представлен в виде сверху корпус слайда в варианте с линейно размещенными окнами;

На фиг.9 представлен в разрезе сбоку корпус слайда со слайдом.

Заявляемый ТЛД состоит из цилиндрического корпуса 1, лопастей 2, крышки 3, подвесного узла 4, корпусов слайдов 5, слайдов 6, сегментных частей цилиндров 7, открытых окон корпусов слайдов 8, окон с фильтрами корпусов слайдов 9, ячеек слайдов 10, термолюминесцентных детекторов 11, перфокодов слайдов 12.

Заявляемый ТЛД работает следующим образом.

Закрытый крышкой 3 цилиндрический корпус 1 ТЛД с размещенными в нем сегментными частями цилиндров 7 и корпусами слайдов 5 со слайдами 6 с помощью подвесного узла 4 подвешивают в определенной точке какого-либо пространства объекта атомной техники, где требуется провести оценку радиационной обстановки.

При воздействии в течение определенного времени на ТЛД радиоактивного излучения, часть его энергии будет запасаться в термолюминесцентных детекторах 11, представляющих собой твердые термолюминесцентные кристаллические вещества, причем количество запасенной энергии будет пропорционально времени экспозиции. После окончания воздействия на ТЛД радиоактивного излучения термолюминесцентные детекторы 11 извлекают из ячеек слайдов 10 и известными методами производят оценку уровней радиационных полей в том пространстве, где был подвешен ТЛД.

За счет наличия у цилиндрического корпуса 1 ТЛД лопастей 2, а также за счет того, что на всех объектах атомной техники в соответствии с требованиями норм радиационной безопасности обязательной должна быть постоянно работающая приточно-вытяжная вентиляция (обеспечивающая поддержание постоянно перемещающихся воздушных потоков), ТЛД будет находится в постоянном вращательном движении. За счет этого движения окна 8 и 9 корпусов сладов 5 будут описывать окружности вокруг центральной оси ТЛД, попеременно фиксируя уровни радиоактивного излучения из разных точек пространства, в котором подвешен ТЛД, что будет обеспечивать повышение достоверности оценки радиационной обстановки по сравнению с возможностями ее оценки ТЛД наиболее близкого аналога. Даже в том случае, если подвешенный ТЛД не будет вращаться, оценка им радиационной обстановки все равно будет более точной, чем у ТЛД наиболее близкого аналога, за счет наличия второго корпуса слайда со слайдом и вышеуказанного расположения корпусов слайдов со слайдами в цилиндрическом корпусе 1 ТЛД.

ЛИТЕРАТУРА

1. WO 81/01748 A1, МПК³: G 01 Т 1/11, оп. 25.06.1981.

2. DE 3110161 С2, МПК⁴: G 01 Т 1/11, оп. 18.02.1982.

3. RU 2197004 С2, МПК⁷: G 01 Т 1/11, оп. 20.01.2003, Бюл. №2.

Использование: измерение уровней рентгеновского, γ-излучения, потоков β-частиц и тепловых нейтронов при оценке радиационной обстановки окружающей среды на объектах атомной техники. Сущность изобретения: термолюминесцентный дозиметр состоит из цилиндрического корпуса с лопастями, крышки с подвесным узлом, сегментных частей цилиндров, корпусов слайдов со слайдами с термолюминесцентными детекторами и перфокодами. Технический результат: повышение достоверности оценки радиационной обстановки окружающей среды. 9 ил.

Термолюминесцентный дозиметр, включающий корпус термолюминесцентного дозиметра, сегментную часть цилиндра, слайд с перфокодом и ячейками с термолюминесцентными детекторами, расположенный в шлице корпуса слайда с окнами, одно из которых является открытым, а остальные снабжены фильтрами, таким образом, что окна корпуса слайда находятся над ячейками слайда с термолюминесцентными детекторами, а сам корпус слайда со слайдом расположен в корпусе термолюминесцентного дозиметра таким образом, что снабженные фильтрами окна корпуса слайда закрыты сегментной частью цилиндра, отличающийся тем, что термолюминесцентный дозиметр дополнительно содержит крышку с подвесным узлом, вторую сегментную часть цилиндра и второй слайд с перфокодом и ячейками с термолюминесцентными детекторами, расположенный в шлице второго корпуса слайда с окнами, одно из которых является открытым, а остальные снабжены фильтрами, таким образом, что окна корпуса слайда находятся над ячейками слайда с термолюминесцентными детекторами, корпус термолюминесцентного дозиметра выполнен полым цилиндрическим и снабжен лопастями, обе сегментные части цилиндра симметрично расположены своими основаниями навстречу друг к другу в нижней части полости корпуса термолюминесцентного дозиметра и образуют между собой полость прямоугольного вертикального сечения, снабженные фильтрами окна второго корпуса слайда закрыты второй сегментной частью цилиндра, причем оба корпуса слайда со слайдами расположены вплотную друг к другу так, что их окна направлены в противоположные друг от друга стороны, а расположение обеих корпусов слайдов со слайдами, обеспечивающее закрытие их окон, снабженных фильтрами, сегментными частями цилиндров достигается за счет размещения частей обеих корпусов слайдов со слайдами с окнами, снабженными фильтрами, в полости прямоугольного вертикального сечения между сегментными частями цилиндров.