Радиационный монитор и способ обнаружения импульсного нейтронного излучения Российский патент 2020 года по МПК G01T1/02 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к регистрации нейтронного излучения, и может быть использовано при обнаружении импульсного и непрерывного нейтронного излучения при обеспечении радиационной безопасности человека, обследовании различных объектов и территорий.

Известен портативный радиационный монитор «Гранат» производства предприятия ЗАО «НПЦ «Аспект», выполненный в виде кейса, который позволяет регистрировать нейтронное излучение и определять скорость счета. ЗАО «НПЦ «Аспект». Рекламный проспект, 2019. Недостатком известного радиационного монитора является отсутствие распознания импульсного нейтронного излучения.

Известен способ регистрации полного потока нейтронов, заключающийся в том, что все события, зарегистрированные детектором и образующие сигнал с амплитудой больше порогового подсчитываются за заданный интервал времени по следующему выражению: N=ε⋅η⋅S, где N - скорость счета полного потока нейтронов, имп./с; ε - эффективность регистрации; S - интенсивность первичного излучения нейтрон/с. Reilly D., Ensslin N. and Smith H.Jr. "Passive Nondestructive Assay of Nuclear Materials" U.S. Nuclear Regulatory Commission, Washington, DC 20555, NRC FIN A724, 1991, p. 408-409. Прототип. Недостатком является отсутствие распознания импульсного нейтронного излучения.

Задачей изобретения является обнаружение импульсного нейтронного излучения радиационным монитором, повышение эффективности работы устройства, расширение области применения радиационного монитора.

Технический результат изобретения - обнаружение радиационным монитором импульсного нейтронного излучения с длительностью импульса 0,5 мкс, частотой следования импульсов от 1 Гц до 100 Гц, с возможностью разделения импульсного излучения от непрерывного.

Технический результат изобретения достигается тем, что зарегистрированные импульсы на шкале времени разбивают на группы по три импульса, определяют коэффициент К, по которому определяют импульсное или непрерывное излучение.

Импульсы регистрируются при помощи радиационного монитора, содержащего детекторы на основе газовых счетчиков, помещенных в замедлитель нейтронов, и схему высоковольтного питания детекторов, усилитель импульсов, дискриминатор и аналого-цифровой преобразователь, соединенный с ними блок питания и управления с узлом низковольтного питания электронных схем, электронную систему обработки сигналов, световую и звуковую сигнализацию. Блоки детектирования установлены в зоне минимальной чувствительности радиационного монитора и содержат, по крайней мере, один счетчик на основе изотопа ¹⁰В, прикрытый замедлителями нейтронов, из полиэтиленовых пластин с лицевой и тыльной стороны, при этом толщина замедлителя с лицевой стороны 2-3 см, а толщина замедлителя с тыльной стороны более 4 см.

Сущность изобретения заключается в том, что для последовательно зарегистрированных событий x₁, х₂, х₃, имеющих амплитуды импульсов у₁, y₂, y₃, рассчитывают коэффициент K по формуле:

где SSE - сумма квадратов; SST - общая сумма квадратов.

Сумма квадратов SSE определяется из формулы:

Общая сумма квадратов SST определяется из формулы:

Коэффициенты а и b определяют с помощью метода наименьших квадратов (Ю.В. Линник. Метод наименьших квадратов и основы математической теории обработки наблюдений. - 2-е изд. - М., 1962). По значению коэффициента K, определяют импульсное или непрерывное излучение.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к регистрации нейтронного излучения, и может быть использовано при обнаружении импульсного и непрерывного нейтронного излучения при обеспечении радиационной безопасности человека, обследовании различных объектов и территорий. Технический результат изобретения - обнаружение радиационным монитором импульсного нейтронного излучения с длительностью импульса 0,5 мкс, частотой следования импульсов от 1 Гц до 100 Гц, с возможностью разделения импульсного излучения от непрерывного. Технический результат достигается тем, что зарегистрированные импульсы на шкале времени разбивают на группы по три импульса, определяют коэффициент K, по которому определяют импульсное или непрерывное излучение. 1 ил.

Способ обнаружения импульсного нейтронного излучения, заключающийся в том, что измерения проводят с применением радиационного монитора, отличающийся тем, что для последовательно зарегистрированных событий х₁, х₂, х₃, имеющих амплитуды импульсов y₁, у₂, у₃, рассчитывают коэффициент K по формуле:

где - сумма квадратов;

- общая сумма квадратов; коэффициенты а и b определяют методом наименьших квадратов; по значению рассчитанного коэффициента K принимают решение о виде нейтронного излучения.