Устройство О.И.Щетинина для определения направления на источник ионизирующего излучения Советский патент 1991 года по МПК G01T1/28 

12 Изобретение 1этносится к регистрации ионизирующих излучений и может быть использовано для определения ; направления на источник ионизирующего излучения. Цель изобретения - повьппенйе точности определения направления на ис точник нонизирутощего излучения. На чертеже изображена схема устройства. Устройство состоит из размещенного в металлическом вакуумированном корпусе 1 коллектора 2 с э(йективной толщиной d, большей длины пробега вторичных электронов ВЭ, и длиной , дополнительнЬго электрода 3 с эффективной толщиной dgn больше длины пробега ВЭ и эффективной длиной J,. Электрод установлен под углом оС. к поверхности коллектора. Электрод и коллектор соединены через металпо керамические ньгаоды 4 с компаратором 5 и через него - с измерительным прибором или сигнализатором 6, Угол об между коллектором и электродом выбирают таким, чтобы его синус был больше отношения . Эффективные длина и толщина электрода и коллекто ра соответственно больше и мешьше длины пробега первичного ионизирующе го излучения (длина пробега гамма из лучения с энергией около 1,25 МэВ в остальных электродах около 2,,3 см), Электрод, корпус и коллектор изготов с одинаковым атом лены иэ материалов ным номером. Работа устройства основана на прин ципе регистрации быстрых ВЭ переHocMNbix на коллектор и электрод под действием гамма-излучения. Разностный ток быстрых ВЭ возникает между коллектором и корпусом, а также между электродом и корпусом только в ре зультате ослабления потока гамма-кйа нтов в веществе электрода и коллектора. Если эффективная длина коллектора или электрода в выбранном направлении OY больше длимьа свободного пробега первичного излучения:, при совпадении направления распространения излучения с направлением оси OY оно эффективно ослабляется в веществе коллектора или электрода,, в результате чего возникает разностный ток быстрых ВЭ переносимых между коллектором (электродом) и корпусом. Эффективность ослабления гамма-иэпучения в предпагаемом устройстве су9щественно зависит от угла падения гамма-излучения на каждый из электро- дов при направлениях распространения, . близких к направлению максимальной длины. Эффективность ослабления определяется отношением толщины к длине. Если излучение падает под углом ot к оси OY таким, что d, /1„,эффективность ослабления резко падает вследствие резкого уменьшения эффективной длины коллектора (электрода) в направлении распространения излучения. Таким образом, устанавливая электрод 3 под углом oi к поверхности коллектора таким что sinoi d ,„ /. , можно контролировать наличие направленного потрка первичного излучения в пределах угла ni по отношению показаний коллектора 2 и электрода 3. Угол об в этом случае определяет угловое разрешение устройства. В предлагаемом устройстве сигналом о том, что источник гамма-квантов находится в пределах угла (У., служат показания компаратора, функция которого состоит в выдаче электрического сигнала, пропорционального отношению электрических сигналов, формирующихся на коллекторе и электроде. Если размеры источника ионизирующего излучения значительно меньше расстояния до детектора, излучение попадает на устг ройство в виде параллельного пучка. вследствие чего на электроде и коллекторе создаются токи быстрых ВЭ, существенно различные по величине в случае совпадения плоскости коллектора с направлением первичного излучения (или, другими словами, - в случае, когда источник ионизирующего излучения лежит в плоскости коллектора), В качестве примера конкретного исполнения создан макет устройства в виде размещенного в металлическом корпусе плоского электрода диаметром 44 мм, т.е с эффективным размером 29,3 мм, превосходящим длину пробега гамма-квантов изотопного источника . Коллектор и корпус выполнены из стали. Толщина коллектора 2 мм. Корпус, выполняющий одновременно функцию эмиттера быстрых ВЭ, заземлен и отделен от коллектора вакуумным промежутком, а коллектор соединен через электрический ввод с регистратором. Если источник йонизирукядего излучения лежит в плоскости коллектора, на нем возникает сигнал, значительно

больший по величине по сравнению со случаем, когда источник ионизирующего излучения не лежит в плоскости коллектора,

Результаты измерения зависимости чувствительности макета предлагаемого устройства от угла падения гамма-излучения изотопного источника Со показывают резкий рост чувствительности устройства при углах падения гамма-излучения, близких к по от ношению к плоскости коллектора. Угловое разрешение макета предлагаемого устройства (5i1)°. Экспериментальный результат удовлетворительно согласуется с расчетным.

Ввиду того, что корпус, коллектор и электрод изготовлены из материалов с одинаковыми атомными номерами, в предложенном устройстве исключен вклад сигнала от быстрых вторичных электронов, возникающий между материалами с различными атомными номерами под действием гамма-излучения.

Устройство позволяет полу - чить точность определения направления на источник излуче НИН до 10%.Формула изобретения

Устройство для определения направления на источник ионизирующего излучения, содержащее коллектор с эффективной толщиной больше длины пробега вторичных электронов, размещенный в вакуумированном корпусе, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения направления на источник ионизирующего излучения, в корпус дополнительно введен электрод с эффективной толщиной больше длины пробега вторичных электронов, установленный к поверхности коллектора под углом, синус которого больше отношения эффек тивной толщины к эффективной длине электрода, а эффективные длина и толщина электрода и коллектора соответственно больше и меньше длины пробега первичного ионизирующего излучения, причем электрод, коллектор и корпус изготовлены из материалов, имеющих одинаковые атомные номера.

Изобретение относится к области регистрации ионизирующих излучений и может использоваться для определения направления на источник ионизирующего излучения. Цель изобретения увеличение точности определения направления на источник ионизирующего излучения - достигается введен((ем дополнительного электрода,установленного под углом к поверхности коллектора. Устройство содержит размещенный в металлическом вакуумированном корпусе 1 коллектора 2 с эффективной толщиной, большей длины пробега вторичных электронов, и дополнительный электрод 3 с эффективной толщиной, большей длины пробега вторичных электронов, установленный под углом к поверхности коллектора 2, синус которого больше отношения эффективной толщины к эффективной длине электрода. Электрод 3 и коллектор 2 соедис 5 нены через металлокерамические выводы 4 с компаратором 5 и измеритель(Л ным прибором 6, Увеличение точности с определения направления на источник ионизирующего излучения достигается введением дополнительного электрода под углом к коллектору и изготовлением электрода, коллектора и корпуса из материалов, имеющих одинаковые атомные номера. 1 ил. У-из/71/f/e/fue