СПОСОБ ПОИСКА И ОБНАРУЖЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Российский патент 2022 года по МПК G01T1/167 

Заявляемый способ относится к области радиационного контроля с помощью сцинтилляционных спектрометрических детекторов и предназначен для поиска и обнаружения источников ионизирующих излучений (ИИИ), утерянных или преднамеренно спрятанных (в случаях незаконного захоронения радиоактивных отходов и т.п.) или несанкционируемо проносимых через портальный монитор. Заявляемый способ может применяться в стационарных портальных радиационных мониторах (РМ), а также в носимых портативных или движущихся РМ (например, автомобильных, вертолетных), мобильных комплексах радиационного контроля (РК), использующих сцинтилляционные детекторы.

Известны способы поиска ИИИ, используемые в портативных приборах оперативного РК [1-4] - ручных радиометрах-дозиметрах типа МКС-А02 и др., в которых для обнаружения ИИИ используется способ обнаружения, основанный на сравнении измеренного аппаратурой количества импульсов N₀ за жестко назначенное время t_n контроля с заранее вычисленным порогом обнаружения q₀. Порог q₀ вычисляют, опираясь на фоновую обстановку до прибытия в зону контроля, по формуле

где b=B/t_b - средняя скорость счета фона;

σ=(В)^{1/ 2} - среднеквадратическое отклонение (СКО) величины В, равной измеренному количеству фоновых импульсов за жестко заданное время t_b;

m - коэффициент (m ≥ 4).

Если N₀ больше q₀, то принимают решение об обнаружении искомого ИИИ, в противном случае принимают решение о необнаружении.

Аналогичные описанным «жесткие» пороги обнаружения использованы в способах по сравнительно недавним патентам № 2655044 (2018 г.) и № 2317570 (2008 г.). Следует подчеркнуть, что в описанных способах (приборах) значение m практически не обосновывается и подбирается в ходе эксплуатации прибора на основе опыта работы либо «интуитивно»; соответственно это приводит к завышению порогов обнаружения по сравнению с теоретически обоснованными и к повышению вероятности пропуска опасного источника ИИ.

Известны способы обнаружения источников ИИ [5], в которых используются некоторые основные положения, термины и выводы из теории обнаружения [6-8]. Однако в [5] упомянутые положения используются недостаточно последовательно и корректно, и потому также приводят к завышению порогов обнаружения и к повышению вероятности пропуска. В способе поиска и обнаружения, описанном в [5], по утверждению авторов применяется критерий Неймана-Пирсона, однако порог обнаружения фактически вычисляется по (1). Очевидно, что описанный способ почти не отличается от [1], за исключением того, что значения t_b и t_n могут устанавливаться (регулироваться) в зависимости от требуемой точности и ограничений на время измерения. Причем, определение порога по (1) приводит к существенному завышению минимального обнаруживаемого сигнала по сравнению с теорией обнаружения, о чем мы уже писали выше.

В известном «Способе мониторирования перемещающихся объектов на предмет обнаружения делящихся ядерных материалов» [9] в основном используются соотношения в соответствии с теорией обнаружения [6-8], причем для формирования порога обнаружения, вычисляемого по заданной вероятности ложных тревог, применяются поправки на Пуассоновскую статистику, что особенно важно при малых скоростях счета. Однако и здесь основные положения теории обнаружения применены не совсем корректно, что приводит к повышению вероятности пропуска ИИ.

Известен способ обнаружения слабых потоков ионизирующих излучений, описанный патенте № 2140660 [10], который полностью и строго базируется на теории обнаружения [6-8].

В соответствии с теорией обнаружения [6-8], в условиях полной априорной неопределенности (т.е. когда об обнаруживаемом объекте нет информации ни о наличии-отсутствии на нем источника ИИ, ни о величине сигнала от источника ИИ), в обнаружителе может и должен использоваться только критерий Неймана-Пирсона, являющийся наиболее мощным критерием. Последнее означает, что применение критерия Неймана-Пирсона позволяет получить наибольшую теоретически возможную вероятность обнаружения при заданной вероятности ложной тревоги (и, соответственно, наименьшую вероятность пропуска).

Вторым важнейшим положением теории обнаружения, которое должно использоваться при практической реализации теории, является необходимость вычисления отношения правдоподобия. Для практических целей удобнее использовать эквивалентное упомянутому отношению правдоподобия выражение для достаточной статистики η [6], которое в обсуждаемом конкретном случае обнаружения слабых потоков ИИ принимает вид

где все обозначения совпадают с введенными выше (в разделе с описанием формулы (1) для аналога - дозиметра дрс-рм1401 [1]).

По физическому смыслу величина η представляет собой относительное (или «нормализованное») значение средней скорости счета сигнала от обнаруживаемого источника a = n-b (иначе: величина η - это относительное значение сигнала a, представленное в таком виде, когда дисперсия сигнала равна единице).

Полученное значение η сравнивают с порогом q_o, значение которого зависит от заданной оператором вероятности ложной тревоги Р_лт и определяется из таблиц нормального закона распределения. (Значение q_o = 1 соответствует так называемому «квантилю нормального распределения»).

Таким образом, способ обнаружения по [7] сводится к следующей последовательности операций:

• перед началом контроля объектов определяют порог q_o в соответствии с задаваемой оператором вероятностью ложных тревог Р_лт по таблицам для нормального распределения (в частности, при Р_лт=0,05 q_o =1,64);

• измеряют среднюю скорость счета b, обусловленную фоновым излучением, причем время измерения фона t_b может быть любым, как правило сравнительно большим, и определяется оперативной обстановкой либо вводится оператором;

• прибор переключают в режим оперативного контроля, т.е. измеряют количество импульсов излучения от контролируемого объекта N_o в течение интервала контроля t_n, задаваемого оператором; вычисляют среднюю скорость счета аддитивной смеси сигнала и фона n=N_o/t_n;

• определяют значение достаточной статистики η по (2);

• полученное значение параметра η сравнивают с порогом q_o. Если

то принимают решение об обнаружении (включается световой или звуковой сигнал «тревоги»); в противном случае принимают решение о необнаружении (об отсутствии источника), которое фиксируют в отчете по процедуре проведения контроля. Неравенство (3) в теории обнаружения называют решающим правилом.

Описанные выше способы [1-5, 9, 10] не пригодны для задач поиска; они могут использоваться именно и только для задач обнаружения источников ИИ на контролируемых объектах. Очевидно, что при контроле объектов на предмет обнаружения источников ИИ первым ключевым моментом является то, что фон измеряют заранее, т.е. когда точно известно, что объект контроля отсутствует в зоне чувствительности детектора. Второй ключевой момент заключается в следующем: оператору всегда известно, присутствует ли контролируемый объект в зоне контроля (для этого используются так называемые «датчики присутствия», либо оператор сам непосредственно видит объект контроля и в нужный момент времени нажимает кнопки «старт» и «стоп»). Причем время контрольного замера излучения от объекта соответствует значению, равному времени нахождения объекта в зоне чувствительности детекторов. А для принятия решения о наличии либо отсутствии ИИ на объекте контроля в способах типа [1-5, 9, 10] результат измерений излучения от объекта прямо или косвенно сравнивается с заранее измеренным уровнем фона.

При проведении поиска складывается существенно иная постановка задачи: в общем случае при поиске всегда не известно, присутствует или нет слабый источник ИИ в зоне чувствительности детектора. При проведении поиска требуется непрерывно, в течение длительного времени, достигающем иногда 3-10 и более часов, при перемещении аппаратуры с детекторами измерять излучение от зоны поиска или непрерывно перемещающихся объектов котроля, и из полученных результатов таких непрерывных измерений каким-то образом извлекать информацию для принятия решения о наличии либо отсутствии источника ИИ в зоне поиска. При этом следует всегда иметь в виду, что уровень фона в зоне поиска может изменяться весьма значительно (от десятков до сотен процентов от исходного). В такой постановке задачи способы [1-5, 9, 10] в принципе не пригодны.

Как показывают результаты практических исследований фона на длительных интервалах времени [11-13], уровень фона, измеряемый с интервалами усреднения порядка 100 - 300 с и более, может изменяться со скоростями порядка 10⋅СКО за 20 - 30 мин., а за 2-3 часа (за время проведения поиска) «уплывать» по абсолютной величине на 50 % и более даже в случаях неподвижного радиационного монитора (РМ). Если для задач радиационного контроля объектов (т.е. в задачах обнаружения) проблема адаптации к флуктуациям среднего уровня фона может решаться довольно просто (в пределе, в самых неблагоприятных условиях - путем измерения уровня фона перед контролем каждого нового объекта), то в задачах поиска проблему адаптации к изменениям фона решить непросто. Здесь совершенно неприемлем такой, например, прием: выходить из зоны поиска каждые 15-20 мин для уточнения уровня фона. Поэтому чаще прибегают к единственно возможной в указанных ситуациях мере - к способу завышения (загрубления) порогов обнаружения.

Известно множество способов поиска и обнаружения радиоактивных объектов, используемых в устройствах типа [13] и относящихся к области радиационного мониторинга. Эти способы могут быть использованы для поиска и обнаружения радиоактивных объектов на местности, а также пространственного распределения радиоактивных источников при ядерно-физическом каротаже скважин. Однако указанные способы и соответствующие им устройства [14] близки к заявляемому только по названию; по сути они обязательно предполагают применение множества стационарных постов со сложными устройствами радиационного контроля, снабженными коллиматорами. Обзорное описание указанной группы способов и устройств, предназначенных для непрерывного радиационного мониторинга местности вокруг АЭС и для оперативного мониторинга местности в случае аварии, приведено в [13]. Очевидно, что указанная группа устройств [13,14] к обсуждаемым задачам поиска источников ИИ не имеет отношения.

Нельзя не отметить обзор [15], где подробно описаны несколько различных способов обработки данных от радиационных мониторов. В обзоре [15] фактически описаны все способы обнаружения источников ИИ, приведенные нами выше (в том числе описан и способ обнаружения ИИ авторов настоящей заявки по патенту № 2140660 [10]). Однако в [15] рассмотрены только случаи использования неподвижных устройств радиационного контроля (именно последние и обозначаются у специалистов термином «радиационные мониторы» - РМ, или «портальные» РМ), и совершенно не затронуты задачи поиска ИИ средствами подвижных (мобильных) устройств радиационного контроля. Кроме того, в обзоре [15] совершенно не рассматриваются вопросы, связанные с решением задач категоризации (идентификации) обнаруженных радионуклидов (РН).

Известен также способ поиска и обнаружения ИИ, описанный в патенте № 2242024 [16].

Его главной отличительной особенностью является то, что перед началом процедуры поиска и обнаружения не требуется измерять фон.

Суть описанного в [16] способа поиска и обнаружения ИИ заключается в следующем:

Весь интервал времени измерения разбивают на участки времени экспозиции t_эксп, длительность каждого из которых одинакова и составляет предпочтительно (8 - 15 )⋅t_e.

Далее из результатов измерений определяют значения средней скорости счета фона b, амплитуды предполагаемого сигнала a_m и положения сигнала на шкале времени t_m, после чего вычисляют величину достаточной статистики - (параметра η ) по формуле, аналогичной (2), но отличающейся тем, что вместо времени контроля объекта t_n подставляют значение «эффективной длительности сигнала» t_e.

Далее выполняют сравнение η с порогом q_o, определяемым по заданной вероятности ложных тревог, причем решение об обнаружении искомого объекта принимают в случае, если η > q_o.

Более подробно формулы, используемые в патенте № 2242024 [16] описаны и обоснованы в работе [17].

Способ [16] обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с описанными выше [1-5, 9, 10], главные из которых таковы:

• отпадает необходимость предварительного измерения фона перед началом процедуры поиска и (или) обнаружения и тем самым сокращается общее время контроля;

• обеспечивается возможность проведения поиска источников ИИ в условиях существенно нестационарного фона;

• обеспечивается достижение наибольшей вероятности обнаружения при заданных параметрах обнаружения, в частности, при заданной вероятности ложной тревоги, и соответственно - достижения низких порогов обнаружения, близких к теоретически предельным [6-8].

Однако нельзя не подчеркнуть один важный недостаток, характерный для описанного способа [16], который заключается в том, что в способе по [16] не решается задача категоризации (идентификации) обнаруживаемых радионуклидов (РН).

Наиболее близким к заявляемому является способ обнаружения, описанный в тезисах доклада [18], в котором одновременно с задачей обнаружения ИИ решается задача категоризации (идентификации) обнаруживаемых радионуклидов (РН). Таковая задача, безусловно, является ценной опцией во многих конкретных случаях проведения радиационного контроля, в частности, в следующих:

• помимо важнейшей функции выявления (обнаружения) радионуклида (РН) решается задача обнаружения конкретного техногенного (техногенных) РН (например, ¹³⁷Cs) при наличии излучения от ещё не распавшихся радиофармпрепаратов, находящихся в теле контролируемого человека вследствие медицинских процедур;

• когда надо выявить незаконно провозимые (проносимые) в объекте контроля техногенные радионуклиды на фоне декларируемых РН.

Однако авторы [18] даже не упоминают о критериях обнаружения, которые они используют в своих способах (алгоритмах). Судя по тексту тезисов, а также по давней заявке [19] авторов работы [18] и по текстам и примечаниям к таблицам в каталоге «АТОМТЕХ» [20], авторы работы [18] применяют так называемый «жесткий» или «упрощенный» способ (алгоритм) обнаружения, аналогичный описанному выше в формуле (1). Т.е. авторы прототипа [18], судя по их текстам, вовсе не озабочены вопросами использования известных подходов теории обнаружения.

Примечание:

Здесь мы ссылаемся на каталог [20] потому, что авторы прототипа [18] представляют предприятие «АТОМТЕХ» ОАО «МНИПИ».

Кроме того, утверждение о том, что транспортные средства экранируют фон до 30 %, справедлив только по отношению к нейтронному излучению (и соответственно - к нейтронному каналу обнаружения), но не к гамма-излучению. Об этом свидетельствуют наши данные, полученные в результате длительной эксплуатации комплексов «Соратник» [21]. Наличие транспортного средства в «зоне обзора» детектора, по нашим данным, практически не влияет на уровень гамма-фона. (Отметим, что это утверждение авторов настоящей заявки базируется на богатом опыте фактических измерений средствами комплексов «Соратник», в которых имеются и нейтронные, и гамма-каналы. Комплексы «Соратник» эксплуатируются уже более 17 лет [21]). Поэтому на основе упомянутого опыта нам представляется, что способы (алгоритмы) учета фонового излучения, описанные в [18], неоправданно усложнены. Следует также добавить, что при практическом применении способов, описанных в [18], оператору комплекса РК совершенно непонятно, как воспользоваться такими алгоритмами. Остаются непонятными ни последовательность (алгоритмы) применения того или иного «фонового спектра с заданным предельным вкладом» из пяти, перечисленных в [18], ни критерии их применения. Возможно, авторы [18] имеют в виду стационарный РМ, расположенный на тщательно изученной территории. Но тогда таковой подход противоречит даже заголовку работы [18] «Быстроразвертываемый радиационный монитор». Логично предположить, что «быстрое развертывание» предполагает всякий раз новую, доселе не изученную местность. И потому начиная процедуру поиска и обнаружения оператор как правило не располагает априорной информацией о характере фонового спектра.

Предлагаемым изобретением решаются задачи исключения необходимости предварительного измерения уровня фона, и тем самым сокращения общего времени контроля, категоризации (идентификации) обнаруживаемых радионуклидов (РН) и снижения порогов обнаружения РН.

Для решения названных задач в заявляемом способе поиска и обнаружения источников ИИ последовательность выполнения операций предлагается такой:

1) Сразу по прибытии в зону поиска и включения детектирующей системы устанавливают энергетические окна, соответствующие выявляемым искомым или незаконно (несанкционированно) провозимым радионуклидам.

2) Далее начинают измерять среднюю скорость счета аддитивной смеси сигнала и фона n(t) на участках времени экспозиции (интервалах времени) t_эксп, длительность каждого из которых одинакова и составляет предпочтительно (8-15)⋅t_e, где t_e представляет собой эффективную длительность сигнала. Причем таковые измерения проводят во всех установленных энергетических окнах одновременно.

3) По окончании интервала экспозиции №1 длительностью t_эксп из значений вектора n₁(t), измеренного на интервале №1, определяют величины средней скорости счета фона b, амплитуды сигнала a_m и положения максимума сигнала на шкале времени t_m по всем установленным энергетическим окнам одновременно.

4) Вычисляют значение достаточной статистики - параметра η - по формуле

5) Полученное значение параметра η сравнивают с порогом обнаружения q_o, определяемым по заданной вероятности ложных тревог, т.е. применяют решающее правило (3). Если η > q_o, то принимают решение об обнаружении (о положительном результате поиска источника ИИ на интервале № 1); в противном случае принимают решение об отсутствии сигнала. Причем и вычисление значения η по (4), и применение решающего правила (3) выполняют по всем установленным энергетическим окнам одновременно.

6) Параллельно с процедурой обработки реализации n₁(t) продолжают дальнейшие измерения значений n(t) в установленных энергетических окнах.

7) По окончании интервала № 2 вектор n₂(t) подвергают обработке, точно такой же, как описано в п.п. (2)-(5).

8) Далее последовательно повторяют действия по п.п. (1)-(7) для интервалов №№ 3, 4, 5 и т.д. вплоть до завершения поиска на заданной территории или до завершения процедуры радиационного контроля в случае стационарного РМ.

Эффективная длительность сигнала определяется из соотношения t_e = k_k⋅r_o/v_o , где r_o - кратчайшее расстояние между детектором и ожидаемой точкой размещения искомого источника ИИ; v_o - средняя скорость движения детектирующей системы (или наоборот: движения объекта контроля мимо неподвижного РМ); k_k - коэффициент, значение которого определяется конструкцией детектора (для плоского детектора k_k =2,0; для всенаправленного детектора k_k =2,8).

Подробности, связанные с обоснованием приведенной формулы (4), а также с вычислением t_e и порога q_o описаны авторами патента № 240024 [16] в статье [17].

Следует отметить, что заявляемый способ относится только к случаю использования в РМ сцинтилляционных детекторов, позволяющих измерять спектры обнаруживаемых радионуклидов. Это могут быть детекторы на основе неорганических кристаллов (предпочтительно таких, как NaI-Tl, CsI-Tl и т.п.) или детекторы на основе сцинтиллирующей пластмассы.

Применение предлагаемого способа, как и прототипа, за счет спектральной избирательности позволяет выявлять незаконно провозимые (проносимые) в объекте контроля техногенные радионуклиды на фоне декларируемых РН (категоризация или идентификация обнаруженных РН).

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:

• исключается необходимость предварительного измерения уровня фона, и тем самым сокращается общее время контроля объекта как в случаях неподвижных РМ, так и при проезде мобильного РМ мимо контролируемого объекта;

• исключается необходимость учета фонового спектра с заданным предельным вкладом от различных естественных радионуклидов [18] (на основе «длительных симуляций», как сформулировано в [18]), что существенно упрощает работу оператора;

• обеспечивается решение задач поиска утерянных РМ либо обследования загрязненной территории;

• достигается снижение порогов обнаружения РН, т.к. предлагаемое изобретение базируется на основных положениях теории обнаружения (в отличие от прототипа).

Для подтверждения последнего преимущества - о снижении порогов обнаружения РН по сравнению с прототипом [18] - нами выполнены сопоставительные расчеты.

Следует отметить, что выигрыш от применения заявляемого способа по параметру «минимальная обнаруживаемая активность» Q_min количественно оценить оказалось затруднительно, т.к. в прототипе [18] четко не указаны особенности конструкции «пиларов» (пластмассовых сцинтилляторов), скорости счета фона на выходе пиларов по соответствующим энергетическим окнам, а также параметры обнаружения (вероятность ложных тревог, вероятность обнаружения, формула, по которой вычисляется порог обнаружения, или хотя бы словесное описание процедуры обнаружения).

Поэтому для сопоставительных расчетов использован следующий подход.

Поскольку авторы прототипа [18] представляют фирму АТОМТЕХ, мы воспользовались данными, приведенными в каталоге этой фирмы [20], где в таблице на стр. 40 приводятся пороги обнаружения для случая использования блоков детектирования БДКГ-19 на основе NaI(Tl) 63х160 мм и одновременно (в отличие от [18]) имеются достаточно подробные данные об условиях обнаружения. На рис.1 приведен скриншот из указанного каталога [20], где указаны значения минимальной обнаруживаемой активности Q*_min (пороги обнаружения).

Для сопоставления нами рассчитаны значения порогов обнаружения (равных Q_min) для случаев, когда результаты измерений обрабатывались бы способом, предлагаемым в настоящей заявке на изобретение (конечно, при использовании тех же блоков детектирования БДКГ-19). А необходимые данные по особенностям конструкции блоков детектирования на основе NaI(Tl) и, главное, по значениям средней скорости счета фона b в соответствующих энергетических окнах авторам настоящей заявки известны на основе опыта эксплуатации комплексов «Соратник», в состав которых входят аналогичные блоки детектирования с кристаллами NaI(Tl).

Результаты сопоставительных расчетов приведены в таблице 1.

Обозначения, принятые в таблице 1:

b - средняя скорость счета фона, 1/с;

Q*_min - минимальная обнаруживаемая активность для прототипа (порог

обнаружения, заимствуется из рис. 1, столбец 4);

Q_min - минимальная обнаруживаемая активность для заявляемого

способа;

K = Q_min / Q*_min - выигрыш по порогам обнаружения заявляемого

способа по отношению к прототипу.

Расчеты выполнены для следующих условий обнаружения:

• вероятность ложных тревог Р_лт = 0,05;

• вероятность обнаружения Р_обн = 0,80;

• скорость объекта v_o = 5 км/ч;

• расстояние до объекта r_o = 1 м.

Полученные результаты показывают, что значения предполагаемого выигрыша K для заявляемого способа по порогам обнаружения составляют от 1,5 до 4 - 5 относительных единиц в зависимости от конкретного радионуклида.

Источники информации

1. Дозиметр поисковый микропроцессорный ДРС-РМ1401. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - Минск: СП Полимастер, 1997.

2. Дозиметр-радиометр ДРБП-03. Паспорт ГКПС 14.00.00.000 ПС. - М.: ВНИИФТРИ, 1996.

3. Радиометр-дозиметр МКС-06Н INSPECTOR. Паспорт. - М.: ТОО "Грин Стар", 1996.

4. МКС-А02. Руководство по эксплуатации. ДКЦИ.411168.002 РЭ. /г. Дубна Московской обл.: НПЦ Аспект, 2000 г., 19 с.

5. Кириллов В.М., Супрунов В.И. Обнаружение движущихся источников ионизирующих излучений. Измерительная техника. - 1994. N 8, с. 63.

6. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции. Т. 1. - М.: Сов. радио, 1972, 744 с.

7. Тихонов В. И. Статистическая радиотехника. - М.: Радио и связь, 1982, 624 с.

8. Закс Ш. Теория статистических выводов. - М.: Мир, 1975, 776 с.

9. Способ мониторирования перемещающихся объектов на предмет обнаружения делящихся ядерных материалов. // Горев А.В., Зайцев Е.И., Иванов А.И. Патент № 2150127 от 27.05.2000.

10. Способ обнаружения слабых потоков ионизирующих излучений. // Викторов Л.В., Кружалов А. В., Шеин А.С., Шульгин Б.В., Шульгин Д.Б. Патент РФ № 2140660. от 27.10.1999.

11. Статистические характеристики флуктуаций гамма- и нейтронного фона. Андреев В.С., Викторов Л.В., Петров В.Л., Шеин А.С. VI Международное совещание «Проблемы прикладной спектрометрии и радиометрии». Тезисы докладов. М.: 2002. с.32.

12. Викторов Л. ., Могильникова Ю.А. Вариации нейтронного поля Земли. // В сб.: “Проблемы спектроскопии и спектрометрии”. Екатеринбург. УГТУ. 2000. С.95-104.

13. Хазанов Д. Б. Построение систем оценки радиационной обстановки в районе расположения АЭС. (Обзор). // Ядерное приборостроение. (Вопросы атомной науки и техники). Вып.2. 1985. С.3.

14. Устройство для поиска и обнаружения радиоактивных объектов. // Мухин В.И., Муслимов Р.Х., Самосадный В.Т. Патент РФ № 2160909 от 12.20.2000.

15. Обзор отечественных радиометрических и спектрометрических систем, которые могут быть использованы для целей учета и контроля ядерных материалов. // ФГУП ВНИИА им. Н.Л. Духова.

http://www.vniia.ru/rgamo/literat/obzor/doc/obzorrus.pdf.

16. Способ поиска и обнаружения источников ионизирующих излучений / Викторов Л.В., Ивановских К.В., Лазарев Ю.Г., Петров В.Л., Шеин А.С., Шульгин Б.В. // Патент РФ № 2242024 от 10.12.2004.

17. Викторов Л.В., Шеин А.С. Алгоритмы поиска и обнаружения источников. В сб.: Мобильные комплексы радиационного контроля. Сборник научных разработок. /Под редакцией профессоров Б.В. Шульгина и А.В. Кружалова. Екатеринбург: УрФУ, 2011. С. 51-73.

18. Быстроразвертываемый радиационный портальный монитор с функцией категоризации природных и техногенных радионуклидов // Антонов А.В., Алексейчук И.А., Быстров Е.В., Коновалов Е.А. //Тезисы докладов XV Международного совещания "Проблемы прикладной спектрометрии и радиометрии", 7 - 11 октября 2019 г. г. Казань ЧОУ ДПО «УЦ «МЕДТЕХАТОМ». С. 34-36.

19. Способ обнаружения делящихся материалов. /Исаков А.И., Антонов А.В., Бенецкий Б.А. и др. //Заявка: 94020227/25. 01.06.1994

20. Приборы и технологии для ядерных измерений и радиационного контроля. Каталог продукции. Научно-производственное унитарное предприятие «АТОМТЕХ» ОАО «МНИПИ».

http://ftp.atomtex.com/catalogues/catalogue_ru.pdf.

21. Мобильные комплексы радиационного контроля. Сборник научных разработок. /Под редакцией профессоров Б.В. Шульгина и А.В. Кружалова. Екатеринбург: УрФУ, 2011. 137 с.

Таблица 1 Результаты сопоставительных расчетов порогов обнаружения заявляемого способа и прототипа Кол-во
Блоков Детектирования
(БД) Нуклид Фон, b,
1/с Q_min (кБк)
при исполь-зовании заявляемого способа Q*_min (кБк)
для прототипа [18] K
Выигрыш
о.е. 1 БД ²⁴¹Am 10,4 99,2 430 4,3 ¹³⁷Cs 4,8 96,6 220 2,3 ⁶⁰Co 3,2 65,5 100 1,5 2 БД ²⁴¹Am 20,8 60,4 320 5,3 ¹³⁷Cs 9,6 54,6 160 2,9 ⁶⁰Co 6,4 35,2 70 2,0

Предложен способ поиска и обнаружения источников ионизирующих излучений с использованием стационарных или перемещаемых по обследуемой территории сцинтилляционных спектрометрических детекторов, заключающийся в том, что весь интервал времени измерения разбивают на участки времени экспозиции t_эксп, длительность каждого из которых одинакова и составляет предпочтительно (8-15)⋅t_e, далее из результатов измерений по каждому из энергетических окон одновременно определяют значения средней скорости счета фона b, амплитуды предполагаемого сигнала a_m и положения сигнала на шкале времени t_m, после чего вычисляют величину параметра η по формуле

,

где t_e - заранее известная длительность сигнала, далее выполняют сравнение η с порогом q_o, определяемым по заданной вероятности ложных тревог, причем решение об обнаружении искомого источника излучения принимают в случае, если η > q_o, по любому из установленных энергетических окон одновременно. Технический результат – сокращение времени контроля объекта, упрощение процедуры подготовки к измерениям, достижение снижения порогов обнаружения радионуклидов. 1 ил., 1 табл.

Способ поиска и обнаружения источников ионизирующих излучений с использованием стационарных или перемещаемых по обследуемой территории сцинтилляционных спектрометрических детекторов, заключающийся в том, что до начала измерений в спектрометрическом тракте устанавливают энергетические окна, соответствующие искомым радионуклидам, далее в процессе контроля объекта или движения детектирующей системы по обследуемой территории выполняют непрерывные измерения средней скорости счета аддитивной смеси сигнала и фона n(t), обработку полученной измерительной информации, сравнение полученных результатов измерений с порогом по всем энергетическим окнам одновременно и принятие решения о наличии либо отсутствии незаконно проносимых или провозимых источников излучения в объекте контроля и одновременно получения информации по категориям обнаруженных радионуклидов,

отличающийся тем, что весь интервал времени измерения разбивают на участки времени экспозиции t_эксп, длительность каждого из которых одинакова и составляет предпочтительно (8-15)⋅t_e, далее из результатов измерений по каждому из энергетических окон одновременно определяют значения средней скорости счета фона b, амплитуды предполагаемого сигнала a_m и положения сигнала на шкале времени t_m, после чего вычисляют величину параметра η по формуле

,

где t_e - заранее известная длительность сигнала, далее выполняют сравнение η с порогом q_o, определяемым по заданной вероятности ложных тревог, причем решение об обнаружении искомого источника излучения принимают в случае, если η > q_o, по любому из установленных энергетических окон одновременно.