Устройство для радиационного контроля Советский патент 1992 года по МПК G01T1/202 

1

Изобретение относится к области дозиметрий иоииэирумщнх излучений н может Выть использовано в медицине, сельском хозяйстве, науке и технике с применением различных источинкой нонизиругацих. излучений: радиоактивных изотопов, рентгеновских трубок, ускорителей.

Целью изобретения является расширение диапазона регистрируемых мощностей доз раднащш,

На чертеяе представлена схема предлагаемого устройства,

Устройство содержит сцият1члг ятор . I, фотодиод 2, светонепроницаемый корпус 3, регистрируюршй блок 4 Фотодиод 2 нанесен на поверкность сцин- тиллятора i, При этом сцинтиллятор 1 и фотодиод 2 помещены в светонепроницаемый корпус 3. Устройство ДОПОЛ-. нительно содержит лавинный фотодиод

5, оптически соединенный со спинтил- лятором 1 и электрически соединенньгй с низковольтным источником 6 питания. Сцинтиллятор i и фотодгтод 2 выполнены на основе соединений типа . Ионизирующее излучение, проннкнув через светонепроницаемый корпус,преобразуется в сцинтилляторе 1 в световое, которое генерирует электрический сигнал фотодиода 2 или лавинно- fo фотода ода 5. Сигнал фотодиода 2 (11ли 5} регистрируется блоком 4.. Фотодиод 2 может эксплуатироваться как в диодном, так и в сентнльном режиме. Вместо фотодиода 2 допускается использование фототранзистора. Днод- ная структура (р-п-переход) образована в твердом растворе соединений А В , покрывающем поверхность сции- тнллятора, Сцинтнлляторами являются ZnRe(Te) и Сая(Те) - типа прово«Ч

31А37604

лнмости, диодные структуры пбразона- их . В таблице приведена чувствительность устройства в диапазоне мориюстей экспозиционных доз облучены п твердых растворах ZnTe,. s и ПЛТе.В), соответственно,

Предл. 1гаемое устройство работает в двух режимах : Rea подачи напряжения от внеинего источника на фотоприемник и при его подаче на фотоприемник (лавинный фотодиод), В первительность устройства в ди мориюстей экспозиционных до

ГЧ-

,1ния от до in г/ч (рез измерений). Облучею1е осуще с помогчью изотопа америция тенсивность облучения измен счет расстояния между источ

вон режиме свет от сцинтиллятора по- -JQ регистрируюошм устройством, падает на фотопокрытие из А В , генерируемая фото-ЭДС поступает на регистрирующее устройство. Характеристики заявляемого устройства таковы, что при воздействии излучения около ig 0,1 р/ч ЭДС на выходных клеммах фотоприемника составля,ет 10 мВ ток 10-.0 мкА, Это позволяет использовать в ш апазоне мощностей доз 0,1 - .() Р/ч устройство,вютючающее де- 20 тектор и систему регистрации без усилительных каскадов и источников питания, что обеспечивает высокую ра- диащютгую стойкость и стабильность

Как следует из таблицы, ник на основе соединений А зарегистрировать модности з ционной дозы от J Р/ч. .Дпя ции меньших мощностей зксп ных доз на вход регистрирую ка подавался сигнал от лави да. При этом за счет внутре усиления диода удалось заре ровать мощность экспозицион Р/ч.

Предлагаемое устройство, образом, позволяет расширит ческий диапазон контролируе

6-10

-3

устройства в целом. Нижний, достипгу- 25 ностеи экспозиционных доз тый нами, предел чувствительности ДО 10 Р/ч, а также выдержать воз- устройства в этом первом .режиме составляет 2(,

При мощности дозы излучения ме нее 0,1 Р/ч целесообразнее использовать второй реким работы устройства с подачей напряжения на лавиннь й фотодиод. Коэффициент усиления ЛФД составляет 10 , что обеспечивает ток и.напряжение на выходе ЛФД, соответствующие первому реткиму работы

30

действие радиации до 10 рад, обла дает стабильными характеристиками простотой и надежностью конструкци

Формула изобретени

35

10

1-5.

10- Р/Ч,Т.е.

при мощностях доз до уровня фона.

Чрезвычайно важным является,то, что напряжение на ЛФД и электронное устройство, согласуютее ЛФД с индикаторным устройством, подается только при измерениях слабых потоков из лучений, работа в этом ретпиме позво ляет эксплуатировать ЛФД я электронику практически весь срок, соответствующий ня ресурсу (более 10 ч). В тр же время эксплуатация во втором режиме высокочувствительного блока при воздействии моиностей доз более 1 Р/ч уменьшает в 10 - Ю раз сроч;

1 о Устройство для радиа1щонного контроля, содеркащее сцинтиллятор фотодиод, выполненный непосредстве но па поверхности сдиитшшятора, отличающееся тем, что, с целью расиире1шя диапазона регис рируемых мощностей доз радиации, в jj устройство дополнительно введен фо тодиод, оптически соединенный со сцинтиллятором, работающий в лавин . ном режиме, а сцинтиллятор и фотод ды ныполнены на основе соединений

45

2. Устройство по п,, отличающееся тем, что сцинтилл торы выполнены на основе йпЯе(Те) и Cdn(Te), а фотодиоды - на осно ве твердых растворов ZnTe,. х и CdTe,.xSK.

их . В таблице приведена чувствительность устройства в диапазоне мориюстей экспозиционных доз облучеГЧ-

,1ния от до in г/ч (результаты измерений). Облучею1е осуществлялось с помогчью изотопа америция Л, Интенсивность облучения изменялась за счет расстояния между источником и

регистрируюошм устройством,

Как следует из таблицы, Фотоприем- ник на основе соединений может зарегистрировать модности зкспози- ционной дозы от J Р/ч. .Дпя регистрации меньших мощностей зкспозицион- ных доз на вход регистрирующего блока подавался сигнал от лавинного диода. При этом за счет внутреннего усиления диода удалось зарегистрировать мощность экспозиционной дозы Р/ч.

Предлагаемое устройство, таким образом, позволяет расширить динамический диапазон контролируемых мод6-10

-3

ностеи экспозиционных доз ДО 10 Р/ч, а также выдержать воз-

25 ностеи экспозиционных доз ДО 10 Р/ч, а также выдержать воз-

30

действие радиации до 10 рад, обладает стабильными характеристиками, простотой и надежностью конструкции.

Формула изобретения

5

1 о Устройство для радиа1щонного контроля, содеркащее сцинтиллятор и фотодиод, выполненный непосредствен- но па поверхности сдиитшшятора, отличающееся тем, что, с целью расиире1шя диапазона регистрируемых мощностей доз радиации, в jj устройство дополнительно введен фотодиод, оптически соединенный со сцинтиллятором, работающий в лавин- . ном режиме, а сцинтиллятор и фотодиоды ныполнены на основе соединений

5

2. Устройство по п,, отличающееся тем, что сцинтилля- торы выполнены на основе йпЯе(Те) и Cdn(Te), а фотодиоды - на основе твердых растворов ZnTe,. х и CdTe,.xSK.

. 5. /137604

Мощность 0,0010,0050,01 0,05 0,1 0,5 5 0 50 ЮО 50010005000010 экспозиционной . дозы Р/ч

Изобретение относится к области дозиметрии иони9ирую гщх излучений и может быть и-спользовано в технике сцинтилляционных детекторов нонизирующих излучеш5й. Цель - распирение диапазона регистрируемых моиностей доз радиации. Непосредственно на,поверхности сцннтиллятора выполнены два фотодиода, примем один фотодиод работает в лавинном режиме, а сцин- тиллятор и фотодиоды вьтолнены на основе соединений . В частности, сцинтиллятор вьтолнен на основе ZnSe(Te) и CdS(Te), а фотодиоды - из основе ZnTe. CdTe,.i(Sx. Реализация детектора позволяет расширить динамический диапазон от б 10 до 10 Р/ч. 1 ф-лы, ил. I табл. з.п,

Фотоприемник

z,, из А в

Лавинный фотодиод

0,006 0,02

0,04 0,15 0,5 1,2 7,5 9 10

4 10 О,0020,010,070,18 0,3 15