Устройство регистрации ионизирующего излучения Советский патент 1984 года по МПК G01T1/17 

Изобретение относится к области регистрации и измерения ионизирующи излучений и может быть использовано в приборах и системах регистрации и измерений, в частности в радиоизото ных и радиометрических приборах, ра ботающих в счетном режиме. Известно устройство регистрации ионизирующих излучений, работающее как в счетном, так и в спектрометрическом режимах.и используемое в измерительно-регистрирующей аппаратуре С13. Наиболее близким по технической сущности является устройство регист рации ионизирующего излучения, содержащее детектор и последовательно соединенные импульсный линейный фор мирователь-интегратор и дискриминатор нижнего уровняС23. Однако в известном устройстве пропускная способность (разрешающая время) ограничена условиями, которы накладываются на цепи, формирующие полосу пропускания усилителя для об печения стабильности амплитуды сигн ла и максимального отношения сигнал к шуму., . Кроме того, известные устройства с большими величинами загрузок имею ограниченный диапазон рабочих темпе ратур, связанный со значительной те пературной зависимостью длительностей Импульсов с детекторов излучения. Этот недостаток известного устро ства особенно сильно выражен при ис пользовании, например, неорганических сцинтилляторов и полупроводниковых кремнийлитиевых детекторов излучения. Таким образом, в известном устройстве приходится решать противоре чивое требование: для передачи импульсной загрузки с малыми просчета ми необходимо уменьшать разрешающее время, а для обеспечения высокой стабильности регистрации излучения в условиях возможного изменения временных параметров устройства необходимо увеличивать постоянные времени интегрирования, а следовательно, и разрещающее время. Это противоречие особенно сильно сказывается,если устройство должно стабильно регистрировать повышенные загрузки при работе в условиях широкого диапазона температур. Цель изобретения - увеличение максимальной загрузки без снижения стабильности порога регистрации излучения. Это достигается тем, что в устрой ство регистрации излучения дополнительно введен линейный формирова- гель укороченных импульсов, линейный тропускатель, днцкриминатор верхнего уровня и сумматор, причем выход детектора соединен с входом линейного формирователя укороченных импульсов, один выход которого через линейный пропускатель соединен с импульсным линайным формирователеминтегратором, а другой выход - с входом дискриминатора верхнего уровня, один из выходов последнего соединен с линейным пррпускателём, а другой с входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом .дискриминатора нижнего уровня. На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства. Устройство регистрации ионизирующего излучения .состоит из детектора 1 излучения, импульсного линейного формирователя-интегратора 2, дискриминатора 3 нижнего уровня, линейного формирователя 4 укороченных импульсов, дискриминатора 5 верхнего уровня, линейного пропускателя 6, сумматора 7. Устройство работает следующим образом. При попадании на детектор 1 излучения частиц потока регистрируемого излучения с энергией, большей приведенного порога дискриминатора 3 нижнего уровня, но меньшей приведенного порога дискриминации дискриминатора 5 верхнего уровня, импульсы тока, сформированные детектором, передаются на вход сумматора 7, линейный пропускатель 6, линейный формирователь-интегратор 2 и дискриминатор 3 нижнего уровня. Изменение приведенного энергетического порога срабатываний дискриминатора 5 не влияет на величину скорости счета импульсов на выходе сумматора , а приводит лишь к перераспределению составляющих скорости счета, .формируемых дискриминаторами 3 и 5. 1Поток частиц передается на выход устройства с просчетами, определяемыми разрешающими временами fp и Тр2 каналов, содержащих дискриминаторы 3 и 5, соответственно. Устройство реализовано на базе сцинтилляционного счетчика с неорганическим кристаллом Nal{;ri), Лотоумножителем ФЭУ-92 и электронной схемы с. разрешающими временами fpi2МКС, .- ОЗ МКС в каналах дискриминаторов . Испытания его при загрузке 10 имп/с и более с источником излучения цезий - 137 в интервале температур показали, что нестабильность скорости счета на выходе устройства не превышает 3%, т.е. такая же, как в известном устройстве, просчеты при Пд 10 имп/с не более 3%, мaкcи taльнaя загрузка -1,5 -10 имп/с. В Известном устройстве .разрешаюее время и просветы больше в 7 раз.

чем в предлагаемом, максимальная загрузка меньше-в 5 раз. В случае одинакового разрешающего времени Гр 0,3 МКС в известном и предлагаемом устройствах нестабильность скорости счета в известном устройстве превышает нестабильность предлагаемого более, чем на порядок.

Применение устройства в широком диапазоне температур дает возможность, например, значительно повысить быстродействие датчиков, используюсшх для регистрации гаммаизлучения неорганические сцинтилляторы, а для регистрации бета-излучения - полупроводниковые кремнийлитиевые детекторы, длительность шлпульсов тока с которых зависит от температуры. Причем по сравнению с датчиками на пластмассовых сцинтилляторах применение датчиков с неорганическими кристаллами позволит повысить эффективность регистр ации гамма-излучения и уменьшить весогабаритные характеристики устройства.

УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ' ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ," содержащее детектор и последовательно соединенные импульсный линейный формирователь-интегратор и дискригли-! натор нижнего уровня, о т л и ч а ю- щ е ё с я тем, что, с целью увеличения максимальной нагрузки без снижения стабильности порога регистрации излучения, в него дополнительно введены линейный'формирователь укороченных импульсов, линейный пропус- катель, дискриминатор верхнего уровня и сумматор, причем выход детектора соединен с входом линейного формирователя укороченных импульсов, один выход которого через линейный пропускатель соединен с импульсньгод линейным форглирователем-интеграто- ром, а другой выход - с входом дискриминатора верхнего уровня, один из выходов последнего соединен с линейным пропускателем, а другой - с входом сумматора, второй вход ко- \ торого соединен с выходом дискрими натора нижнего уровня.слО500 05SS