1
Изобретение относится к области тепловых измерений и может быть использовано для измерения дозных полей при лабораторных исследованиях, в радиотерапии, при проведении радиационных процессов, для калибровки вторичных дозиметрических систем и для многих других целей.
Известен калориметр для измерения локально поглощаемой мощности дозы, содержащий поглотитель толщиной меньше глубины проникновения электронов, выполненный из смеси графита и полистирола, подвешенный на теплоизолирующих растяжках в вакуумированной оболочке, целью которой является поддержание на границе поглотительоболочка электронного равновесия и создание условий адиабатного нагрева.
Недостатками этого калориметра являются, во-;первых, трудности при измерениях скоростей изменения температуры абсорбера, при измерениях локально поглощаемой мощности дозы или необходимость измерения темлературы абсорбера и времени облучения (последнее затруднительно произвести с высокой точностью нри очень высоких значениях мощностей, а значит при малых временах) при измерениях локально поглощаемой дозы, вовторых. Кроме того, при проведении серии измерений различных по величине мощностей (например, при исследовании дозного поля)
описанный калориметр требуется охлаждать (развакуумнровать) перед каждым новым измерением, что снижает оперативность в работе.
Цель изобретения - возможность измерения локально поглощаемой мощности дозы .ионизирующего излучения в установившемся тепловом режиме.
Для этого используют калориметр, содержащий помещенный в вакуумированную оболочку поглотитель, выполненный в виде пластины с толщиной, меньшей глубины проникновения излучения, который, согласно изобретению, снабжен холодильником-термостатом и контактирующим с ним одним концом теплоотводящим стержнем, другой конец которого соединен с поверхностью поглотителя, противоположной приемной, и нагревателями, установленными на различных глубинах от приемной поверхности поглотителя.
На чертеже схематически изображен общий вид прибора.
Поглотитель 1 из графита имеет стержень 2 тоже из графита, идущий к холодильникутермостату 3. Поглотитель окружен графитовой оболочкой 4, которая поддерживает на границе поглотитель-оболочка электронное равновесие, а также создает условия квазиадиабатного нагрева поглотителя. Оболочка соединена с холод-ильником теплопроводящим
каналом 5. В поглотитель вмонтированы нагреватель и измерительная термопара. В оболочку на различных глубинах от поверхности, на которую падает излучение, вмонтированы нагреватели 6.
Проводники, идущие от нагревателей и от термопары, заделаны в теплопроводящий стержень и канал. Между оболочкой и холодильником-термостатом размещена защита 7, препятствующая проникновению излучения в холодильник. Все узлы прибора помещены в вакуумированный объем 8 с входным окном 9 из фольги.
Перед проведением измерений калориметр градуируется при различных значениях мощностей, по джоулеву теплу, выделяющемуся в нагревателях; при этом в поглотитель вводят градуировочную мощность (при известной массе поглотителя мощность, отнесенная к массе, как известно, будет эквивалентна мощности поглощаемой дозы), а в оболочку- заранее рассчитанную мощность, соответствующую градуировочной и имитирующую разогрев оболочки ВО время облучения. Если глубина проникновения излучения больше толщины оболочки, включают все нагреватели. При имитации слабопроникающего излучения (электронное, протонное и т. д.) мощность подводят к тем нагревателям, которые расположены на соответствующих данной энергии излучения глубинах. В обоих случаях варьируя значения мощностей в нагревателях оболочки приблизительно повторяют то распределение по глубине поглощаемой мощности, которое наблюдается для изучения данного вида энергии. При каждом значении мощности в поглотителе и соответствующих ему значениях мощностей в оболочке измеряют ра1зницу температур между поглотителем и холодильником и строят градуировочную .кривую.
Для проникающего электромагнитного излучения и для каждого вида и значения энергий корпускулярного .излучения получают зави.снмссть разности температур поглотительхолодильник от «поглощаемой в абсорбере мощности. Поскольку в принципе условия градуировки отличаются от условий облучения (при градуировке мощность выделяется только в пластине абсорбере, а при облучении часть энергии поглощается в больщей или
меньщей части теплоотводящего стержня) при построении градуировочной кривой необходимо внести рассчитанную поправку на массу. Эта поправка тем больще, чем в больщей длине стержня происходит поглощение энергии, и тем меньше, чем меньще сечение стержня. Если, к примеру, облучаемая масса стержня составляет 20% от массы поглотителя и точность расчета этой массы стержня составляет 10% (что осуществить нетрудно, если
известны вид и энергия излучения), то погрещность, вносимая в градуировочную кривую, составит, очевидно, 2%. Во всех случаях длину теплоотводящего стержня, его сечение и материал выбирают в соответствии с энергией и мощностью излучения.
Предмет изобретения
Калориметр, содержащий помещенный в ва1суумированную оболочку поглотитель, выполненный в виде пластины с толщиной, меньщей глубины проникновения излучения, отличающийся тем, что, с целью измерения локально поглощаемой мощности дозы ионизирующего излучения в установившемся тепловом режиме, он снабжен холодильникомтермостатом и контактирующим с ним одним концом Т6ПЛООТВОДЯЩИМ стержнем, другой конец которого соединен с поверхностью поглотителя, противоположной приемной, и нагревателями, установленными на различных глубинах от приемной поверхности поглотителя.
г
I /
