Радиометр для измерения удельной активности растворов Советский патент 1986 года по МПК G01T1/16 G01T1/17 

2. Радиометр по п. 1, отличающийся тем, что каждый защитный экран содержит два коллиматора, при Зтом ось одного коллимационного канала при размещении коллиматоранапротив измерительной кюветы направлена

на, ось кюветы , аоси другого

по касательной квнутренней поверхности кюветы.

1. РАДИОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ РАСТВОРОВ, содержащий измерительную кювету, два детектора ионизирукяцего излучения, размещенные в защитных экранах с коллиматорами, имеющими коллимационные каналы, выполненные так, что оеь коллимационного канала перед одним детектором направлена на ось кюветы, а оси коллимационных каналов перед другим детектором направлены по касательной к внутренней поверхности кюветы, устройство вычитания, входы которого соединены с выходами детекторов, отличающийся тем, что, с целью снижения погрешности измерения, коллиматоры с коллимационными каналами выполнены подвижными с возможностью их взаимной перестановки и в радиометр дополнительно введены коммутирукщее устройство,входы которого соединены с выходами детекторов, а выходы - с входами устройства вычитания, блок управления, соединенный скоммутирующим устройством,и блок смены коллиматоров,кинематически свяkfl занный с защитными экранами,вход которого соединен с блоком управления.

Изобретение относится к радио- метрическим приборам, предназначенным для измерения удельной активности растворов, например, при определении концентрации гамма-активных изотопов в технологических растворах, и может быть использовано при разработке приборов для оснащения предприятий радиохимического производства. -.-.

Известны устройства для измерения удельной активности растворов, содержащее измерительную кювету и детекторы ионизирующего излучения.

Прототипом данного устройства является радиометр для измерения

,

дельной активности растворов, содержащий измерительную кювету, два детектора йонизирукяцего излучения, размещенные в защитных экранах с коллиматорами, имекицими коллимационные каналы, вьшолненные так, что ось коллимационного канала перед одним детектором направлены на ось кюветы, а оси коллимационных каналов перед другим детектором направлены по касательной к внутренней поверхности кюветы, устройство вычитания, входы которого соединены с выходами детекторов.

Недостатком известного устройства является большая погрешность измерения, обусловленная неизотропностью и непостоянством внешнего фонового излучения.

Целью изобретения является снижение погрешности измерения.

Для этого в предлагаемом радиометре для измерения удельной активности растворов, содержащем измерительную кювету, два детектора ионизирующего излучения, размещенные в защитных экранах с коллиматорами, имеющими коллимационные каналы, выполненные так, что ось коллимационного канала

перед одним детектором направлена на ось кюветы, а оси коллимационных ка;налов перед другим детектором направлены по касательной к внутренней поверхности кюветы, и устройство вычитания, входы которого соединены с вы ходами детекторов, коллиматоры с коллимационными каналами выполнены подвижными с возможностью их взаимной

0 перестановки, дополнительно введены коммутирующее устройство, входы которого соединены с выходами детекторов, а выходы - с входами устройства вычитания, блок управления, соединенный

5 с коммутирующим устройством, и блок смены коллиматоров, .кинематически связанный с защитнь|ми экранами, вход которого соединен с блоком управления..

0 Кроме того, каждый защитный экран . содержит два коллиматора, при этом ось одного коллимационного канала при размещении коллиматора напротив измерительной кюветы направлена- на

5 ось кюветы, а- оси другого - по касательной к внутренней поверхности кюветы.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы двух вариантов устройства.

0 На фиг. 1 изображена блок-схема первого варианта радиометра. Он содержит измерительную кювету 1, защитные экраны 2, детекторы излучения 3, 4, коллиматоры 5 и 6, коммутирующее

5 устройство 7, устройство вычитаний 8, блок управления 9 и устройство 10 смены коллиматоров.

На фиг. 2 представлена блок-схема второго варианта радиометра. В нем

0 каждый защитный экран содержит два коллиматора 5, 5 и 6,6, при этом ось одного коллимационного канала при размещении коллиматора напротив измерительной кюветы направлена на ось кюветы, а оси другого - по касатель5ной к внутренней поверхности кю вета. Принцип работы радоиметра заключ ется в следующем. Через измерительную кювету 1, выполненную, например в виде цилиндра, протекает раствор, содержащий гамма-активные элементы и имеющей удельную гамма-активность tj . На стенках кюветы появляется слой этих радиоактивных элементов, сорбированных из раствора, имеющий удельную гамма-активность, равную q , Работа прибора осуществляется в любое четное число циклов. Для пр мера рассмотрим работу в два цикла, причем время работы в каждом цикле одинаково. В первом цикле измерения перед одним детектором, например 4, находится коллиматор 6, позволяющий регистрировать преимущественно поток гамма-излучения от измеряемого раст вора, а перед другим детектором 3коллиматор 5, позволяющий регистрировать преимущественно поток гаммаизлучения от слоя, сорбированного на стенках кюветы. При этом на выходе детекторов скорости счета импульсов- будут соответственно равны n, e,(,c,Vc,4C|,(P, Ь- гЧрЧ г1Л2 22; где f и 6g чувствительность регистрации потока гамма-излучения от измеряемого раствора дете торами 3 и 4 соответс венно; имп/с/Ки, удельная активность измеряемого раствора, Ки/л; , «)р. объемы измеряемого рас вора, видимые детек торами с коллиматорам 5 или 6 соответственн л; ОС и 96 - чувствительности реги страции потока гаммаизлучения от слоя радиоактивных элементов сорбированного на сте ках кюветы детекторам 3 и 4, имп/с/Ки; - удельная активность слоя, сорбированного на стенках кюветы, Ки/л; 8 0, и с, объемы слоя радиоактивных элементов, сорбированного на стенках кюветы, видимые торами с коллиматором 5 или 6 соответственно, л: f. f. чувствительность регистрации внешнего фонового потока гамма-излучения детекторами с коллиматором 5 или6 соответственно, имп/с/мКи; 9, и 9, мощность дозы фонового гамма-излучения в месте расположения детекторов 3 и 4 соответственно, мкр/сек. Через коммутирующее устройство 7 ::игнал с детектора 3 поступает на вход «.устройства вычитания 8, а сигнал с детектора 4 на .вход S , По окончании первого цикла по команде с блока управления 9 с помощью блока 10 смены коллиматоров (например электродвигателя) производится смена коллиматоров. Перед детектором 3 помещается коллиматор 6, позволяющий регистрировать прей- мущественно поток гамма-излучения от сорбированного слоя, а перед детектором 4 - коллиматор 5, позволяющий регистрировать преимущественно поток гамма-излучения от измеряемого раствора. При этом на выходе детекторов скорости счета будут равны соответственно n, e,(,(,Vcj+4,p, . Через коммутирующее устройство 7 во втором цикле сигнал с детектора 3 поступает на вход о устройства вычитания 8, а сигнал с детектора 4 на вход q . По окончании второго цикла на выходе устройства вычитания 8 получим-(((е,Р,+еЛг Рг- 1Ч Яс Ч г сг йЛг- 1 С4 того, чтобы в приборе была осуществлена компесация влияния гамма-излучения сорбированного слоя и результат измерения не зависел от величины фонового излучения и его направленности, т.е. соотношения f, и 9 йеобходимо выполнение условий Cf, Ч; 2 2 В1)11голиение этих условий обеспечив;1е1Г.я выбором положения и ширины г к .пей коллимационных каналов. Следовательно, при соблюдении эти услпвий на выходе устройства вьгчитания будет сигнал, равный (e,y(Vp,-v т.е. зависящий только от активности раствора. Радиометр, блок-схема которого по разана на фиг. 2, работает аналогично описанному выше. По окончании пер вого цикла измерения перед каждым де тектором производится смена коллимат ров: 5 на 5 и 6 на 6 соответственн Установка двзгх сменных коллиматоров перед каждым детектором позволяет упростить кинематическую схему прибора. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить измерение удельной гамма-активности растворов с полной и одновременной компенсацией как влияния слоя радиоактивных элементов, сорбированных на стенках измерительной кюветы, так и влияния внешнего анизотропного фонового потока гамма-излучения с переменным энергетическим составом, тем самым значительно уменьшается общая погрешность измерения. При измерении известным способом погрешность, обусловленная изменением фона, составляет 15%, у предлагаемого прибора - 3-5%, что подтверждается проведенными экспериментами. Снижение погрешности измерения позволяет улучшить регулирование технологического процесса в радиохимическом производстве, что позволяет зменьшить вероятность загрязнения окружающей среды. 2

в