Калориметр локально поглощенной дозы ионизирующего импульсного излучения Советский патент 1977 года по МПК G01T1/12 

лучения. Все это ухудшает точность измерь НИИ импульсного излучения. Непь изобретения - повышение точности путем создания одинаковых тем- перагурных условий в рабочем теле при гр яуировкв и измерениях. Поставленная цепь достигается тем, что датчик температуры служит градуировочнъ М нагревателем и выполнен на полупровод никового терморезистивного материала, например, tJHjTej а градуировочный источник энергии содержит электрическую е кос ость, заряжаемую калиброванным источником напряжения, причем нагреватель-датчик температуры выполнен в виде по крайней мере одного слоя, находящегося в тепловом и электрическом контакте с рабочим телом, Во время калибровки калориметра нагреватель отключен от измерительного устройства. Емкость заряжается от калиброванного да источника напряжения и затем с помощью коммутатора разряжается через сопротивлеime нагревателя. Напряжение на емкости будет изменяться по известному закону и и„е где UQ - напряжение калиброванного источника;е - емкость; Т Т - сопротивление нагревателя, зависящее от температуры, Выражение для .(т) имеет вид (То)е гдеТ (TQ) - сопротивление нагревателя при начальной температуре Тд в момент времени t О; В - параметр терморезистивногЪ материала. Нагревание слоя полупроводника приводит к резкому падению его сопротивления и следовагель,но, к уменьшению постоянной времени цепи разряда. Причем, время разря да емкости Через нагреватель из упомянуто го материала составляет 20-30 м. В результате вся энергия запасенная в емкости выделяется в нагревателе и путем теплопроводности передается рабочему телу, чему способствует хороший тепловой контакт наг вателя с рабочим телом. Постоянная времен установления теплового равновесия много меньше посто5шной времени процессов тепло обмена калориметра со средой, т. е. потеря ми Тепла за время калибровки и установления равновесия можно пренебречь. Приращение температуры рабочего тела после установления равновесия определяется, в ос новном, энергией, выделившейся в нагревателе, массой рабочего тела и теплофизическими свойствами материала тела, так как масса нагревателя мала и составляет не более ° массы тела. После установле1Шя равновесия нагреватель через коммутатор подключается к измерительному устройству, с помощью которого измеряется приращение сопротивления нагревателя, вызванное приращением температуры рабочего тела. Таким образом в предлагаемом калориметре нагреватель одновременно является термодатчиком. При измерении импульсного излучения поглощения энергия равномерно распределяется по объему рабочего тела, причем прирашение температуры, как и в случае калибровки, определяется параметрами рабочего тела. Результаты измерения сопоставляются с результатами калибровки. Импульсный характер калибровки обеспечивает максимальное совпадение условий энерговыделеиия и отвода тепла от рабочего тела при измерении и калибровке. Хороший тепловой контакт нагревателя-термодат- чика с рабочим телом позволяет уменьшить время установления теплового равновесия в рабочем геле. Сокращение количества подводящих проводов уменьшает теплообмен калориметра с окружающей средой, в которой происходит выделение энергии при поглощении ионизирующего изл -чения. Использование полупроводниковых магериалов типа позволяет легко получить сопротивление 10 - 10 ом при слое толщиной 20-30 мкм, что удовлетворяет техническим требованиям к нагревателю-термодатчику и обеспечивает малый вклад массы нагревателя в массу рабочего тела. Температурная чувствительность термодатчика из таких материалов превосходит чувствительность промышленных термисторов. Электрические свойства кристаллов не зависят от примесей, что позволяет легко осуществить электрический и тепловой контакт с пластинами либо путем напыления поликристаллического слоя, либо путем припайки тонкого скола монокристалла. Высокая радиационная стойкость указанных полупроводников, обеспечивает стабильность результатов прн многократных измерениях. Формула изобретения 1, Калориметр локально поглощенной ионизирующего импульсного излучения, включающий рабочее тело, в котором выделяется гепло при погло 1епии излучения, дат- ник температуры в виде гормистора и градуировочный нагревагепь реэисторного типа, расположенные внутри рабочего гепа, измерительное устройство для определения гемпераГуры рабочего тела по электросопротивлению термистора, градуировочный источник энергии и коммутатор источника энергии, нагревателя и измерительного устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем создания одинаковых температурных условий в рабочем теле при градуировке и измерениях, датчик температуры служит градиуровочным нагревателем и выполнен из полупроводникового терморезистивного материала, например ЗНяТе . а градуировочный источАО

НИК энергии содержит электрическую емкость, заряжаемую калиброванным источником напряжения.

2. Калориметр по. п. 1, о г л и ч а ю щ и и с я тем, что нагреватель-датчик температуры выполнен в виде по крайней мере одного слоя находящегося в тепловом и электрическом контакте с рабочим телом.

1QИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № ЗО33985, кл. 250-352, 1962.

И. Aiomke -нe ter e 1974, 24, 15 № 3, с. 203.