СПОСОБ КАЛИБРОВКИ СЧЕТНОГО КАНАЛА РЕАКТИМЕТРА Российский патент 2010 года по МПК G01T1/00 

Изобретение относится к области реакторных измерений и может быть использовано в системах контроля и управления ядерных реакторов.

Известен способ поверки счетчиков импульсов (интенсиметров) и счетных каналов реактиметра (Функциональные узлы, блоки и устройства аппаратуры для измерения ионизирующих излучений, счетчики импульсов. Методы и средства поверки. ГОСТ 8.308-78, Государственный комитет СССР по стандартам. Москва, с.8)

Недостатком данного способа поверки является то, что поверка аппаратуры не может быть проведена при наложенных импульсах, которые формирует камера деления при высоких загрузках, кроме того, поверка проводится периодическими сигналами, а с камеры деления они статистически распределенные.

Известен способ поверки счетных каналов реактиметра путем задания статистически распределенных импульсов с параметрами, аналогичными параметрам сигнала камеры деления по средним значениям амплитуды и длительности импульсов (прототип: “Analysis of pulse - type ionization detector signals as applied to count rate measurement methods”, Valery F. Borisov, Oleg A. Komshilov, Nucl. Instr. and Methods in Physics Research, 359 (1995), page 580-586).

Недостаток способа поверки состоит в том, что неизвестно число задаваемых импульсов, а поверка проводится путем поочередного задания статистически распределенных импульсов и затем сложения полученных показаний калибруемого счетного канала. Данный способ применим для уровней загрузки до 105 имп/с, но при наличии наложенных импульсов, число которых возрастает с увеличением загрузки, он приводит к существенному снижению точности поверки.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является повышение точности калибровки (поверки) при высоких уровнях загрузки.

В результате решения данной задачи достигается технический результат, заключающийся в расширении диапазона поверки (калибровки) аппаратуры, работающей с камерами деления до уровня загрузки 10⁷ имп/с.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе калибровки, заключающемся в том, что размещают источник гамма-излучения на равноудаленном расстоянии от сцинтилляционных детекторов, определяют показания калибруемого счетного канала в соответствии с предлагаемым техническим решением, перед сцинтилляционными детекторами поочередно устанавливают первый и второй источники γ-излучения, определяют расчетным путем активность каждого источника γ-излучения на момент испытаний, затем определяют показание поверяемого счетного канала при наличии второго источника γ-излучения и сравнивают расчетное значение с показанием поверяемого счетного канала, при этом если разность между расчетным значением и показанием поверяемого счетного канала не превышает установленных значений, делают вывод об исправности поверяемого счетного канала.

Отличительная особенность заявленного технического решения состоит в следующем. Определение активности первого и второго источников γ-излучения на момент испытаний позволяет определить расчетные значения показаний поверяемой аппаратуры как отношение активностей первого и второго источников. Следовательно, и показания аппаратуры должны изменяться на ту же величину, вне зависимости от изменения процента наложенных импульсов от общего числа формируемых.

Следовательно, если аппаратура определяет наличие наложенных импульсов, то ее показания увеличиваются на величину отношения активностей первого и второго источников γ-излучения, вычисленных на момент испытаний.

На чертеже изображена схема калибратора камеры деления для реализации заявляемого способа. Калибратор содержит источник 1 γ-излучения, n-е число сцинтилляционных детекторов 2₁, …2i, …2n, размещенных так, что они могут свободно перемещаться относительно источника γ-излучения, регулируемые источники питания 3₁, …3i, …3n сцинтилляционных детекторов (по числу последних), ключи 4₁, …4i, …4n (по числу сцинтилляционных детекторов) и сумматор 5.

Калибровка счетных каналов реактиметра производится следующим образом. Перед использованием первого и второго источника γ-излучения 1 производится определение активности каждого из источников с использованием их паспортных данных. Активность A_t каждого источника определяется по формуле:

A_t=A₀·2^-t/T,

где А₀ - активность источника на дату изготовления, Бк;

t - время распада, лет;

Т - период полураспада Co⁶⁰, лет.

Устанавливают первый источник 1 γ-излучения с активностью A_t1 между сцинтилляционными детекторами 2₁, …2i, …2n. Изменяя напряжение на источниках питания 3₁, …3i, …3n, выставляют амплитуду и длительность импульсов, формируемых каждым сцинтилляционным детектором 2i, аналогичных сигналу с камеры деления (не показана) (например, с помощью осциллографа и амплитудного анализатора) путем поочередного включения ключей 4i. После настройки ключи 4₁, …, 4i, …, 4n устанавливаются в положение «включено». По показаниям N₁ поверяемой аппаратуры размещают сцинтилляционные детекторы 2₁, …, 2i, …, 2n таким образом, чтобы суммарное значение показаний указанных детекторов при включенных ключах 4₁, …, 4i, …, 4n не превышало величину интенсивности 10⁵ имп/с для длительности импульсов 250÷300 нс.

Удаляют первый источник γ-излучения и устанавливают второй источник с активностью A_t2, при этом положение сцинтилляционных детекторов остается прежним. Определяют показания N₂ поверяемой аппаратуры, причем показания должны составлять 10⁶÷40⁷ имп/с, так как активность второго источника выбирается больше первого в 10÷100 раз.

Если калибруемая аппаратура определяет наложенные импульсы, то ее показания незначительно (на 1÷3%) отличаются от расчетного значения, величина которого составляет имп/с, а если не определяет, то показания будут на (10÷20)% меньше расчетных.

Увеличив расстояния между источником 1 γ-излучения и сцинтилляционными детекторами 2₁,..2i,...2n., калибруют аппаратуру во всем диапазоне измерения, тем самым обеспечивается повышение точности калибровки в широком диапазоне измерений.

Изобретение относится к области реакторных измерений и может быть использовано в системах контроля и управления ядерных реакторов. Перед сцинтилляционными детекторами поочередно устанавливают первый и второй источники гамма-излучения, определяют расчетным путем активность каждого источника гамма-излучения на момент испытаний, затем определяют показание поверяемого счетного канала при наличии второго источника гамма-излучения и сравнивают расчетное значение с показанием поверяемого счетного канала. Если разность между расчетным значением и показанием поверяемого счетного канала не превышает установленных значений, делают вывод об исправности поверяемого счетного канала. Технический результат - повышение точности калибровки в широком диапазоне измерений. 1 ил.

Способ калибровки счетного канала реактиметра, включающий размещение источника гамма-излучения на равноудаленном расстоянии от сцинтилляционных детекторов и определение показаний поверяемого счетного канала, отличающийся тем, что перед сцинтилляционными детекторами поочередно устанавливают первый и второй источники гамма-излучения, определяют расчетным путем активность каждого источника гамма-излучения на момент испытаний, затем определяют показание поверяемого счетного канала при наличии второго источника гамма-излучения и сравнивают показание поверяемого счетного канала с расчетным значением, величина которого определяется по формуле
,
где A_t1 - активность первого источника;
А_t2 - активность второго источника;
N₁ - показание поверяемой аппаратуры при наличии первого источника излучения;
N₂ - показание поверяемой аппаратуры при наличии второго источника излучения,
при этом, если разность между показанием поверяемого счетного канала и расчетным значением не превышает установленных значений, делают вывод об исправности поверяемого счетного канала.