КОНТРОЛЬНО-КАЛИБРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО НЕЙТРОННЫХДАТЧИКОВ Советский патент 1971 года по МПК G01V5/00 G01V13/00 

Изобретение относится к устройствам, применяемым для калибровки нейтролны.к датчиков, включающих источник быстры.х нейтролов И детектор (или несколько детекторов) медленных нейтронов: нетронных влаго.меров, уровнеМеров, геофизических каротажны.ч нейтронных зондов.

Проблема калибровки нейтролных датчиков заснимает центральное место как -при серийном произвадстве нейтронных влагомеров, геофи3H4eoKKx npHi6opOB, так и при проведении научных исследований путем измерения нейтронных шолей с целью определения распределения плотности медленных нейтронов -вокруг источиика в исследуемой среде (нейтронная влагометрия, а нализ эле.ментного состава, например, водородсодержания пород и т. п.) или с щелью измерения интенсивности нейтронного потока (дозиметрия).

Известно устройство калибровки .нейтронных датчИКов (влагомеров), содержащее стандартный за.медлитель, заполненный замедляющей средой (водой, парафином, оргстеклом, пластмассой и т. п.) и несколько эталонов (называемых эквивалентами влажности) с различной за.медляющей способностью. В состав упомянутого устройства входят также приспособление для подъе.ма и спуска занда и .прозрачный защитный экран из пластигласа, заполненный водой. Для защиты от га.ммаквантов применяются специальные просви-нцованные стекла.

При калибровке нейтронных зондов с помощью упомя.нутого устройства необходимо после каждого замера (отсчета) плотности медленных «ейтронов в данном эталоне, заменить эталонные замедлители. Для этого зонд вместе с источником быстрых нейтронов удаляют в защитный контейнер, а после установки очередного эталона снова опускают в него зонд. Очевидно, что производительность калибровки страдает из-за дополнительных операций, вызванных конструктивными недостатнами самого устройства.

Цель изобретения - упрощение процесса калибровки и обеспечение высокой воспроизводимости ее результатов. На фиг. 1 приведена общая схема калибровки нейтронных датчиКов; на фиг. 2-конструкция замедлителя с регулируемой замедляющей способностью; «а фиг. 3 дан разрез замедлителя. На фигурах приняты следующие обозначения: / - устройство подъема и спуска; 2 - замедлитель; 3-датчик, содержащий источник 4 быстрых нейтронов и детекторы 5 медленных нейтронов; 6-кабель, соединяющий датчик с радиометрической аппаратурой 7; 8-подвижные элементы для регулителя 2; Р -замедляющая среда; 10-полость для размещения датчика 3 во время калибров к-и.

.Основным принципиальным элементом в данном ко.нтрольно-калИбровочном устройстве (ККУ) является замедлитель 2. Он представляет собой емкость, которая заполлена средой, являющейся сильным замедлителем быстрых нейтронов. .Как известно из теории замедления нейтронов, такими средами могут быть материалы, в х-им1состав которых входят вещества с преобладаю щим количеством ядер водорода. К ним относятся, например, вода, парафин, оргстекло, пластмассы и т. п. Корпус емкости следует изготовить из неактивируемых тепловыми нейтронами « коррозионностойких материалов, .например, из дюралюми-ния. Емкость имеет центральную полость, предназначенную для размещения датчика 3.

Система из подвижных элементов 8 предназначена для изменения замедляющей способности ККУ согласно заданной программе. Изменения замедляющей способности ККУ могут быть достигнуты, например, путем регулирования количества замедлителя в ем.кости или путем перекрытия потока нейтронов с по.мощью аномально сильных поглотителей медленных нейтронов. В первом случае подвижные элементы изготавливают, например, из полых трубочек (если используют жидкие замедлители), выполняющих роль гидротолкателей Ж1ИДКОСТИ. .Вытесненное количество жидкости перемещается в специальный резервуар {не показан на фигурах) или же в самой емкости (уровень жидкости изменяется при введении подвил ных элементов).

При использовании твердого замедлителя подвижные (выдвигаемые) элементы 8 могут быть изготовлены из того же материала, что замедляющая среда 9.

ЕСЛ.И в ККУ регулировка его замедляющей способности производится по методу перекрытия потока нейтронов, то регулирующие элементы следует изготоыить из аномально сильных поглотителей нейтронов, например, из кадмия. Можно также использовать некоторые комбинации при выборе материала для подвижных элементов 8. Возможны варианты, когда часть этих элементов изготовлена из замедлителя, а другая часть - из -поглотителя. Принципиальная конструкция ККУ в этом случае не изменяется.

Калибровка нейтронных датчиков про.изводится следующим образом. Датчик5 опускают в центральную полость 10 замедлителя 2, подключают радиометрическую аппаратуру 7.

Измеряя скорость счета (плотность медленных нейтронов) лри различных за.медляющих способностях строят -калибровочную кривую или градуируют шкалу прибора согласно полученньш знач1ениям скорост1и счета. Изменение скорости счета аро-изводится с помощью соответствующей системы регулирования замедляющей способности замедлителя. Важным преимуществом предложенного

ККУ является высокая производительность при проведении калибровки нейтронных датчиков, таж как с помощью одного замедлителя с регулируемой замедляющей способностью можно получить все необходимые эквивалентные значения скоростей счета. Благодаря этому повышаются производимость (точность) результатов. Кроме того, уменьщается радиационная опасность во время проведения калибровки.

Описанное вы1ше ККУ может быть внедрено, например, при серийном производстве приборов, включающих датчики с источником быстрых и детектором медленных нейтронов. Предлагаемый прибор портативный .и поэтому может быть использован также в полевых условиях.

Предмет изобретени я

1. Контрольно-калибровочное устройство нейтронных датчиков, содержащее емкость с за.медлителем регулируемой замедляющей способности, в химсостав которого входят вещества с преобладающим количеством ядер

водорода, и центральную полость для размещения датчика, отличающееся тем, что, с целью упрощения процесса калибровки и обеспечения высакой воспроизводимости ее результатов, система регулирования замедляющей способности выполнена из набора подвижных элементов, размещенных в замедлителе равномерно вокруг его центральной полости.

2.Контрольно-калибровочное устройство по п. 1, отличающееся TCLM, что емкость заполнена твердым замедлителем, а подвижные элеMieHTbi изготовлены из того же материала, что и замедлитель.

3..Контрольно-калибровочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость заполнена жидким замедлителем.

4.Контрольно-калибровочное устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что подвижные элементы изготовлены из материала, являющегося аномально сильным поглотителем медленных нейтронов, .например, из кадмия.

fus.7

-в