Устройство для регистрации ионизирующего излучения Советский патент 1993 года по МПК H01J49/00 G01T1/17 

Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики и радиационного приборостроения, а именно к устройствам для измерений параметров полей импульсных источников ионизирующего излучения за защитой сложной геометрической формы и для нердзрушающего контроля материалов, веществ и изделий при сцинтилля- ционном методе регистрации излучения. Целью изобретения является повьше- ние точности измерения в условиях .флуктуации мощности дозы облучения и температуры окружаю1цей среды.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для регистра ции ионизирующего излучения.

Устройство содержит сцинтилляцион- ный детектор 1, ключи 2,3, интеграторы Аи 5, генератор 6 тока, ключ 7 и блок 8 управления.

Выход сцинтилляционного детектора 1 подключен к информационным входам ключей 2 и 3, управляющие входы которых соединены соответственно с первЕЯм и вторым выходами блока 8 управления. Выход ключа 2 подсоединен к входу

интегратора , выход которого явля- етсц выходом устройства. Выход ключа 3 подключен через последовательно соединенные интегратор 5 и генератор 6

тока к информационному входу ключа 7 подсоединенного управляющим входом и выходом соответственно к управляющему входу и выходу ключа 2.

Устройство для регистрации ионизирующего излучения работает следующим образом.

В исходном состоянии по окончании предшествующего импульса ионизирующего, излучения ключи 2 и 7 закрыты, а ключ 3 открыт по команде с выходов блока 8 управления. При проходе, импульса управления (синхронизации) на вход блока управления с его первого и второго выходов выдаются сигналы, по которым ключи 2 и 7 открываются, а ключ 3 запирается. Регистрируемый импульс ионизирующего излучения при дзаимодействии со сцинтилляционным детектором I преобразуется в импульс тока, который через открытый ключ 2 поступает на вход интегратора А. Сигнал с интегратора 4 поступает на выход устройства для дальнейшей обработки. По окончании импульса излучения через фиксированное время с момента открывания ключей 2 и 7

to

fS

20

.,

46562

(равное или несколько большее длительности импульса Излучения) по сигналам с блока управления ключи 2 и 7 закрываются а ключ 3 отпирается.

На этом регистрация одного импульса излучения заканчивается. Однако при регистрации излучения кроме информативного сигнала, на интегратор 4 поступает и паразитный сигнал, обусловленный динамическими шумами сцинтйллятора (медленные и сверхмедленные компоне1 ты световой вспьппки сцинтйллятора) , шумами фотоэлектронного умножителя ФЭУ и наведенной активностью в результате ядерных реакций в материале детектора и объекте контроля (защиты) .

Паразитный сигнал при регистрации импульса ионизирующего излучения приводит к погрешности измерения. Наибольший вклад паразитного сигнала в погрешность измерения наблюдается при контроле изделий (защиты) с неоднородной структурой либо сложной геометрической формы, когда уровень мощности дозы на входе устройства регистрации меняется на два и более порядков и измерительный сигнал становится сравнимым с уровнем паразитного сигнала.

Уменьшает вклад паразитного сигнала в погрешность регистрации излучения цепь коррекции, состоящая из последовательно соединенных ключа 3, интегратора 5, генератора 6 то ка и ключа 7.. Перед началом цикла измерения (после окончания предшест- вующего импульса излучения) ключи 2,3,7 по сигналу с блока 8 управления устанавливаются в исходное со- стояние, ключи 2,7 закрыты, ключ 3 - открыт. При этом паразитный сигнал череа рткрытьй ключ 3 поступает на вход интегратора 5, осуществляй- щего усреднение и инвертирование шумового сигнала. При появлении импульса синхронизации, предшествующего импульсу регистрируемого излучения, ключ 3 закрываетс.я, а ключи 2,7 от- ,крываются. Через открытый ключ 2 на вход интегратора 4 с выхода сцинтилляционного детектора I поступает ff информационный и паразитный сигналы.

30

35

45

50

а с выхода интегратора 5 через генератор тока 6 и открытый ключ 7 на вход интегратора 4 поступает компен- сацнонный сигнал, равный по величине

и противоположный по знаку паразитному сигналу. По истечении времени равного (или несколько большего) длительности импульса излучения сигналами с блока 8 управления ключи 2 и 7 закрываются, а ключ 3 открывается. На этом заканчивается цикл регистрации одного импульса излучения.

Паразитный сигнал с выхода сцин- тшшяционного детектора 1 и компенсационный сигнал с выхода ключа 7 поступают на вход интегратора 4 только в момент появления (регистрации) импульса излучения, чем обеспечивается наряду с полной компенсацией постоянной составляющей ларазитного сигнала и уменьшение вклада его случайной составляющей.

В случае, если сцинтилляционный детектор I включает в себя преобразователь тока в напряжение, необходимый в частности для работы детектора на согласованную нагрузку при значительном удалении его от регистрирующего устройства, ключи 2,7 должны включать в себя последовательно включенные преобразователи напряжения в ток (резисторы). При этом алгоритм работы всего устройства при регистрации излучения сохраняется.

Использование изобретения обеспечивает уменьшение погрешности -при

Составитель В.Костюхин Редактор Н.Коган Техред в. Кадар

Заказ 1099 ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

1J3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород , Ул.Проектная,

O

5

0

5

0

регистрации излучения, обусловленной случайной составляющей, до 41% за счет уменьшения вклада случайной составляющей паразитного сигнала, а также способствует повыщению устойчивости работы устройства.

Формула изобретения

Устройство дпя регистрации ионизирующего излучения, содержащее сцинтилляционный детектор, два ключа, первый интегратор, генератор тока и блок управления, первый и второй выходы которого подключены соответственно к управляющим входам первого и второго ключей, информационный вход первого ключа соединен с выходом сцинтилляционного детектора, а выход второго ключа подсоединен через первый интегратор к входу генератора тока, отличающееся тем, что, с .целью повышения точности, а него введены второй интегратор и третий ключ, подсоединенньй информационным входом к выходу генератора тока, управляющим входом - к первому выходу блока управления и выходом - к выходу первого ключа, и к входу второго интегратора, выход которого является выходом устройств, а информационный вход второго ключа подсоединен к выходу сцинтилляционного детектора.

Корректор Е.Рошко

Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики и радиационного приборостроения. Цель изобретения - повьппение точности измерения. Существо технического решения состоит в том, что в известное устройство введены второй интергатор и третий ключ, подсоединенный информационным входом к выходу генератора тока, гидравлическим входом - к пер-, вому выходу блока управления и выходом - к выходу первого ключа и к входу второго интегратору, выход которого является выходом устройства, информацнонный вход второго ключа подсоединен к выходу сцинтилляционно- го детектора. Использование изобретения обеспечивает повьшеНие точности при регистрации излучения за .счет уменьшения вклада случайной составляющей паразитного сигнала. 1 ил. § (Л с 00 о 35 СП СХ)