Автостабилизированный сцинтилляционный спектрометр радиоактивных излучений Советский патент 1959 года по МПК G01T1/36 

Известные спектрометры радиоактивных излучений содержат сцинтиллятор, облучаемый исследуемым излучением и пучком «реперного излучения, регистрирующий фотоумнол итель, импульсный усилитель, амплитудный анализатор и систему автоматического регулирования амплитуды импульсов, поддерживающую постоянное соотнощение между поглощенной сцинтиллятором энергией и амплитудой импульсов, постзпающих на анализатор.

Предлагаемый спектрометр отличается от известных тем, что в нем, с целью увеличения надежности разделения импульсов, применен дополнительный индикатор бета-излучения, например вспомогательный ,сцинтилляционный счетчик, сцинтиллятор которого установлен на пути пучка бета-частиц. Импульсы с дополнительного счетчика управляют электронным коммутатором, направляющим импульсы с фотоумножителя спектрометра, совпадающие во времени с реперными импульсами, в канал автостабилизации, а несовпадающие - в амплитудный анализатор.

На фиг. I показано взаимное расположение основного и вспомогательного сцинтилляционного счетчика, а также источника «реперного бета-излучения предлагаемого спектрометра; -на фиг. 2 - возможный вариант электрической блок-схемы.

Спектрометр содержит сцинтиллятор / и фотоумножитель 2, регистрирующие исследуемое излучение, а также дополнительный сцинтиллятор 3 и фотоумножитель 4 регистрирующие пучок «реперного излучения. Сцинтиллятор 1 помещен в дюралюминиевый контейнер 5, верхняя крыщка которого имеет выточку для уменьшения поглощения бета-излучения. Над крышкой контейнера 5 помещен дополнительный сциптиллятор 5 малой толщины, сцинтилляции которого регистрируются малогабаритным фотоумножителем 4. Рядом с фотоумножителем 4 помещается источник бета-излучения 6, помещенный в коллиматор 7.

Нредлагаемый спектрометр работает следующим образом.

№ 119626- 2 -

Коллимированный узкий пучок бета-частиц из ампулы проходит через дополнительный сцинтиллятор 3, верхнюю «рышку контейнера, отражатель и попадает в сцинтиллятор 1 спектрометра. Одновременно оба сцинтиллятора облучаются исследуемым гамма-излучением. Каждая бета-частица, проходящая через сцинтиллятор 3, регистрируется фотоумножителем 4, а если она достигает сцинтиллятора /, то одновременно регистрируется фотоумножителем 2 и дает на его выходе «реперные импульсы. «Реперные и исследуемые импульсы поступают с фотоумножителя 2 через линию задержки 8 и катодный повторитель 9 на два электронных ключа 10 и 11, управляющих пропусканием импульсов. Ключ 10 является нормально открытым, а ключ 11-нормально закрытым. В виду малой толщины и плотности сцинтиллятора 3 эффективность его к гамма-излучению невелика, а к бета-частицам равна 100%. Импульсы с фотоумножителя 4, вызванные, в основном, прохождением бета-частиц через сцинтиллятор 3, поступают на усилитель 12 и далее на триггер Шмидта 13, который вырабатывает два прямоугольных разнополярных селекторных импульса. Триггер Шмидта 13 составляет с электронными ключами 10 и И электронный коммутатор. Нормально открытый ключ 10 подключен к линейному импульсному усилителю 14, импульсы с которого поступают на амплитудный анализатор 15.

Электронный ключ // подключен к импульсному усилителю 16, импульсы с которого поступают на измеритель амплитуды 17. Вырабатываемое последним постоянное напряжение, пропорциональное максимальной амплитуде поступающих на него импульсов, подается на электронный регулятор 18, регулирующий усиление фотоумножителей, путем изменения питающего их высокого напряжения. Отрицательные селекторные импульсы поступают на открытый электронный ключ 10 и закрывают его, чем препятствуют прохождению «реперных импульсов в анализатор. Линия задержки 8 предназначена для задержки импульсов до полного запирания электронного ключа селекторным импульсом. Положительные селекторные импульсы открывают запертый ключ // и пропускают «реперные импульсы в канал автостабилизации через усилитель 16 на измеритель амплитуды 17. В промежутках между «репер ными импульсами исследуемые импульсы свободно проходят через открытый электронный ключ и усилитель на анализатор 15. Таким образом, при совпадении во времени импульсов в обоих фотоумножителях, импульсы с фотоумножителя 2 поступают в канал автостабилизации, а при несовпадении - на амплитудный анализатор.

При сравнительно невысокой, интенсивности «реперного бета-излучения число случайных совпадений будет невелико, и «реперкые импульсы будут мало загружать фотоумножитель спектрометра 2. При изменении соотнощения между энергией излучения и амплитудой импульсов за счет температурного тущения сцинтилляцией изменения питающего фотоумножители напряжения или по другим причинам, амплитуда «реперных импульсов изменится в том же соотнощении, что и у исследуемых импульсов. Изменение амплитуды «реперных импульсов вызовет изменение регулирующего напряжения, которое в свою очередь изменит их усиление так, чтобы полностью скомпенсировать изменение амплитуды импульсов. Для более точной автостабилизации регулирующее напряжение может быть подано на регулируемый импульсный усилитель и дискриминаторы анализатора, что позволит более точно скомпенсировать изменение амплитуды.