ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ДОЗИМЕТР Советский патент 1968 года по МПК A61N1/00 

Известны термолюминесцентные дозиметры, содержащие терхмолюминесцентный детектор, нагревательный элемент, контрольный источник, фотоумножитель, измерительную схему и блок питания.

Предлагаемый дозиметр отличается от известных тем, что в нем установлен блок автоматизации процесса нагрева детектора, содержащий логарифмический делитель, усилитель постоянного тока, индикатор максимума излучения детектора, усилитель мощности и релейную схему. Такое выполнение дозиметра позволяет увеличить точность и чувствительность измерений независимо от свойств нагревательного элемента.

Для увеличения надежности и срока службы индикатора контрольного источника между источником )3-излучения и индикатором контрольного источника установлена щторкаэкран.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого термолюминесцентного дозиметра; на фиг. 2 - его принципиальная электрическая схема.

Термолюминесцентныл дозиметр содержит блок / датчика, блок 2 автоматизации процесса нагрева, измерительный блок 3, блок 4 питания, блок 5 отжига. Конструктивно блоки 2, 3 и 4 объединены в один электронный блок.

Блок 1 содержит нагревательный элемент 6, детектор 7, систему светофильтров 8 и устройство в виде барабана (на чертеже не показано) для установки элемента 6 с детектором И: радиоактивного стандарта в положение измерения.

Детектор представляет собой параллелепипед из термолюминесцентного стекла размером, например, 10X3X3 мм. Нагревательный элемент 6 HjMeeT размеры 30X30X3 мм. Элемент 6 представляет собой диэлектрическую основу, например ситалловую, на одной стороне которой нанесена токопроводящая пленка, на дрзгой стороне расположено

приспособление для крепления детектора. На две боковые грани ситалловой пластины нанесены серебряные щишки, обеспечивающие контакт между токопроводящей пленкой и контактными прул инами, установленными в

барабане блока .

Радиоактивный контрольный источник состоит из собственно радиоактивного р-источника, например Sr 90, и сцинтиляционного материала, например сцинтилляционной

пластмассы, между которыми вставляется металлическая щторка-экран, что предохраняет пластмассу от облучения р-лучами в нерабочем положении.

лучения и содержит нагревательный элемент в виде диэлектрической основы, например ситалловой, на которую нанесена теплопроводящая пленка, биметаллический терморегулятор и, биметаллический индикатор температуры.-S-f:

Электронный блок содержит высоковольтный стабилизатор на лампе 9 (фиг. 2), анодный стабилизатор на лампах 10 и 11, накальный стабилизатор на полупроводниковых триодах 12, 13, 14 и 15, измерительный блок 3 на лампах 16 и 17, и блок 2 автоматизации процесса нагрева. На входе блока 3 установлен накопительный конденсатор 18, одна обкладка которого находится при достоянном потенциале.

Блок 2 содержит логарифмический делитель на диодах 19 и 20, усилители постоянного тока на лампах 21, 22 и стабилитронах 23, 24, индикатор максимума излучения детектора на диоде 25, емкости 26 и лампе 27, усилитель мощности на лампе 28 и релейную схему, включающую в себя реле 29 и 30. Блок 3 предназначен для измерения напрялсения на конденсаторе 18 и состоит из согласующего каскада на лампах 16 и 17. Последняя лампа служит ламповым вольтметром, в анодной цеци которого включен измерительный прибор 31, например микроамперметр.

Согласующий каскад содержит два катодных повторителя на лампе 16. На один вход согласующего каскада подается .постоянное положительное смещение, снимаемое с опорного стабилитрона 32. К другому входу поступает напряжение с того же опорного стабилитрона 32 на время высвечивания детектора 7 и на время отсчета - обкладка накопительного конденсатора 18.

Другая обкладка конденсатора 18 постоянно присоединена к стабилитрону 32. Таким образом, в момент отсчета разность напряжений на входах согласующего каскада, а, следовательно, и между катодами лампы 16, равна напряжению конденсатора 18. Между катодами заключен делитель диапазонов, с которого подается напряжение на ламповый вольтметр. Ламповый вольтметр собран по балансной схеме на 17.

При нагревании предварительно облученный ионизирующим излучением детектор люминесцирует в оранжевой области, причем полный световой поток, т. е. интеграл кривой высвечивания, независимо от скорости прогрева пропорционален дозе облучения.

Однако в реальных условиях часть светового потока обусловлена еще и, чисто температурным свечением нагревательного элемента. Из-за этого возможна существенная погрещность в измерениях, поскольку через определенное время после включения элемента температурное свечение резко возрастает. Для уменьщения ощибки измерений блок 2 отключает нагревательный элемент до наступления этого момента.

ченный ионизирующим излучением детектор 7 устанавливают на нагревательном элементе 6, который помещают в барабан блока 1 датчика. При повороте барабана до фиксированного положения детектор устанавливается перед фотоумножителем 33 и одновременно подается напряжение на элемент 6. Детектор нагревается. Световой поток преобразуется фотоумножителем 33 в постоянный ток, который заряжает накопительный конденсатор 18. По окончаний процесса высвечивания детектора и тем самым заряда конденсатора 18 одна его обкладка подключается на вход согласующего

каскада с последующим усилением сигнала.

Нагревательный элемент отключается следующим образом. При высвечивании детектора возникает ток фотоумножителя 33, создающий падение напряжеиия на сопротивлеНИИ 34, которое соединено последовательно с конденсатором 18. Сопротивление 34 включено в цепь сетки лампы 21 через логарифмический делитель на диодах 19 и 20. С увеличением иадения напряжения на сопротивлении

34 диоды поочередно отпираются, тем самым осуществляется логарифмическое деление.

С логарифмического делителя сигнал через каскад, собранный по схеме катодного повторителя на левой половине лампы 21, поступает на усилитель постоянного тока, собранный на правой половине лампы 21 и на лампе 22. С выхода усилителя постоянного тока сигнал поступает на индикатор максимума, который собран по схеме балансного катодного повторителя на лампе 27. Сигнал подается иа обе сетки лампы 27. На сетку правой половины лампы сигнал подается непосредственно с выхода усилителя постоянного тока, а на сетку левой половины - через диод 25,

шуитированный запоминающей емкостью 26 на постоянный потенциал.

Когда входной сигнал увеличивается, диод 25 открыт (при этом перезаряжается запоминающая емкость 26), поэтому смещение

сеток лампы 27 изменяется синхронно, следовательно разность падений напряжений на катодных сопротивлениях остается постоянной. После того, как сигнал с фотоумножителя 33 достигает максимального значения и

начинает уменьщаться, диод 25 запирается и фиксирует потенциал сетки левой половины лампы 27 равным потенциалу на емкости 26 к моменту запирания диода, т. е. к моменту максимального значения входного сигнала.

В то же время потенциал сетки правой половины лампы 27 уменьшается в соответствии с входным сигнало.м. Следовательно, на выходе индикатора максимума растет разбаланс напряжений, который передается на усилитель мощности, собранный по схеме балансного катодного повторителя на лампе 28. На выходе усилителя мощности включеиа обмотка реле 29. При достижении разбаланса напряжений на лампе 28, равного напряжению

и подает напряжение на обмотку мощного реле 30, которое в свою очередь размыкает н. 3. контакты, включенные в цепь нагревательного элемента. После каждого цикла измерения диод 25 и конденсатор 18 закорачиваются с помощью переключателя 35, и схема готова для следующего измерения.

Предмет изобретения

1. Термслюминесцентный дозиметр, содержащий тсрмолюминесцентный детектор, нагревательный элемент, контрольный источник, фотоумножитель, измерительную схему и блок питания, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и чувствительности измерений независимо от свойств нагревательного элемента, в нем установлен блок автоматизации процесса нагрева детектора, включающий в себя логарифмический делитель, усилитель постоянного тока, индикатор максимума излучения детектора, усилитель мощности и релейную схему.

2. Дозиметр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и срока службы индикатора контрольного источника, между источником р-излучения и индикатором контрольного источника установлена щторка-экран.

о о