Блок детектирования ионизирующего излучения Советский патент 1982 года по МПК G01T1/16 G01T7/00 

1,

Изобретение относится к области дозиметрии, спектрометрии и радиометрии ионизирующих излучений, а более конкретно - к блокам детектирования ионизирующих излучений, имеющим устройство для дистанционного контроля работоспособности.

Известны блоки детектирования, состоящие из пропорционального детектора (например,. сцинтилляционного), импульсного фильтра, предназначенного для выделения импульсов со средней частотой, пропорциональной измеряемой величине (например, усилитель и дискриминатор), и устройства для дистанционной проверки работоспособности, выполненного в виде светодиода, расположенного перед фотоумножителем 1. При подаче на светодиод последовательности импульсов тока определенной формы и амплитуды возникают световые вспышки, регистрируемые фотоумножителем. Наличие на выходе блока детектирования импульсов с заранее заданной частотой воспринимается как информация об исправносги блока детектирования.

Недостатком устройства является неполный контроль - не проверяется сцинтиллятор.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является блок детектирования ионизирующего излучения, состоящий

из пропорционального детектора, соединенного последовательно с импульсным фильтром сигналов, поступающих с детектора, и устройства для дистанционного контроля работоспособности, содержащего контрольный источник излучения 2.

В известном блоке детектирования для дистанционного контроля работоспособности применяется установленное перед детектором устройство, содержащее контрольный источник, закрепленный на подвижном якоре электромагнита и выполненный в виде крестообразной подложки, которая закрывается экраном с прорезями (бленкер). Хотя в данном случае и осуществляется контроль всего тракта измерения, но устройство обладает рядом существенных недостатков. Применение электромеханического привода источника снижает надежность блока детектирования. Увеличение собственного фона из-за частичного прохождения излучения через экран ухудшает метрологические характеристики. И наконец, в режиме проверки заметно увеличивается загрузка блока детектирования, что приводит в ряде случаев к снижению стабильности параметров блока детектирования (например, при увеличении загрузки сцинтилляционного счетчика гамма-квантов от 1 до 10 квант/с

коэффициент усиления ФЭУ меняется на 10%).

Целью настоящего изобретения является увеличение надежности при одновременном повышении стабильности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в блок детектирования ионизирующего излучения, состояш,ий из пропорционального детектора, соединенного последовательно с импульсным фильтром сигналов, поступающих с детектора, и устройства для дистанционного контроля работоспособности, содержащего контрольный источник излучения, дополнительно введен узел для дистанционного изменения параметров импульсного фильтра, а в качестве контрольного источника излучения выбран источник, энергия излучения которого меньще энергии регистрируемого излучения, причем выход узла для дистанционного изменения параметров импульсного фильтра соединен с управляющими входами импульсного фильтра, а контрольный источник излучения установлен перед детектором.

На фиг. 1 приведена структурная схема блока детектирования; на фиг. 2 приведены спектры амплитуд импульсов от излучения контрольного источника и регистрируемого излучения, а также положение порогов дискриминации селектора, входящего s состав импульсного фильтра.

В блок детектирования (фиг. 1) входят: сцинтилляционный детектор, состоящий из сцинтиллятора 1 и фотоумножителя 2; импульсный фильтр, включающий в себя усилитель импульсов 3 и дифференциальный дискриминатор (селектор) 4, и узел 5 изменения параметров импульсного фильтра, имеющий входную клемму 6. Перед сцинтиллятором установлен источник ионизирующего излучения 7; энергия которого ниже энергии излучения, регистрируемого блоком детектирования.

Работа блока детектирования происходит следующим образом.

При попадании гамма-квантов в сцинтиллятор (1) в нем образуются свете-вые вспыщки, которые преобразуются фотоумножителем 2 в импульсы тока. Этн импульсы после усилителя 3 проходят через селектор амплитуд на выход блока детектирования. Уровни дискриминации селектора (и„иив на фиг. 2) установлены на пропускание импульсов, амплитуда которых соответствует энергии регистрируемого излучения. При необходимости проведения контроля работоспособности на вход 6 узла 5 падает управляющий сигнал. По этому сигналу происходит увеличение коэффициента усиления, причем степень увеличения соответствует отношению энергий излучений регистрируемого БД и контрольного источника. Одновременно при необходимости (если окно селектора при регистрации основного излучения слишком широкое) устройство 5 уменьига-етверх«ий уровень дискриминации селектора (переводит в положение Lfg на фиг. 2). При

этом в окно селектора будут поступать импульсы от квантов контрольного излучателя, а амплитуда импульсов, обусловленных регистрируемым излучением, оказывается выше полосы пропускания селектора, и они

0 не проходят на выход блока детектирования. Изменение коэффициента усиления (и порога дискриминации) может быть произведено путем изменения коэффициента деления в выходном делителе (или делителе

опорного нанряжения в селекторе), например, подключением параллельных добавочных резисторов с помощью герконовых реле. Такие изменения абсолютно не влияют на режимы работы данных узлов.

Интенсивяость излучения контрольного источника выбирается близкой к максимальной загрузке блока детектирования. Поэтому через фотоумножитель протекает почти неизменяющийся ток, как в режиме

5 измерения (при любой загрузке), так и в режиме контроля.

Опытные образцы предложенного устройства прошли испытания в течение 6-ти месяцев. В результате испытаний было установлено, что стабильность измерений нри непрерывной работе в течение 24 часов в 2,5 раза выще, чем у блока детектирования, использующего для контроля работоспособности бленкер. При этом время установления рабочего режима сократилось в 2 раза. Оценки надежности показывают, что среднее время безотказной работы блока детектирования, построенного по настоя1цему изобретению, на 25% выше, чем у блока детектирования с бленкером.

Формула Изобретения

Блок детектирования иолизирующего излучения, состоящий из пропорционального етектора, соединенного .последовательно с импульсным фильтром сигналов, поступающих с детектора, и устройства для дистанпионного контроля работоспособности, соержащего контрольный источиик излучения, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности при одновременном повыщении стабильности измерений, в блок детектирования дополнительно введен узел для дистанционного изменения параметров импульсного фильтра, а в качестве контрольного источника излучения выбран источник, энергия излучения которого меньше

энергии регистрируемого излучения, причем выход узла для дистанционного изменения параметров импульсного фильтра соединен с управляющими входами импульсного фильтра, а контрольный источник излучения

установлен перед детектором.

Источники информ.ации, (ПрМнатые во (анйманне при дмсиершизе 1. Немп S Hauke Д. Nuclear Instrument

and Methods 8, 331, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР № 265299, кл. GO IT 1/00, 1964 (прототип).

гЛ J

ив фиг. 2

и -упн.ед