Устройство для измерения низких удельных активностей @ -радиоактивных препаратов Советский патент 1992 года по МПК G01T1/167 

Одним из факторов, влияющих на чувствительность радиометрической установки является так называемый остаточный фон, который зависит, .главным образом, от уровня содержа ния различных мешающих радиоизлучений в элементах конструкции и конст рукционных материалах. Так, например, в стекле фотоумножителей установок предлагаемого типа содержится большое количество радиоактивного изотопа калия- О, который создает остаточный фон. Чтобы устранить этот недостаток применяют фотоумножители, изготовленные из бес калийного стекла (с квацевым окном), что значительно.усложняет техноло, изготовления и удорожает их стоимость. В практике из.мерений установка обычно работает, как минимум, несколько часов подряд, время установления рабочего режима фотоумножи теля минут, поэтому для сохра нения прбиаводительности.установки важно, чтобы конструкция блока дете тирования позволяла производить смену образцов без снятия высокого напряжения с фотоэлектронного умножителя . Одним из наиболее важных условий способствующих повышению чувствительности установки является, как известно, геометрическая эффективность, равная отношению Телесного угла , под которым излучение от ис точника попадает в окно счетчика, полному телесному углу п 4 . геометрическая эффективность при н изменных размерах источника зависи от конструкции детектора. Если изм ряемый препарат расположен непосредствеино около входного окна счетчика, то считается, что изме реиие идет в геометрии, близкой в. Zfr, Если препарат расположен вплот ную между двумя входными окнами счетчиков или тик, что вылетающие из образца частицы регистрируются по обе стороны от образца, то в .эт случае геометрия измерения близка А н . В геометрии измерения близкой Т , при прочих равных условиях, эффективность счета в два lue. в геометрии 2, ПТри измерении препаратов с различНОИ удельной актиеностьи на измерения целесообразно подавать пробы такой массы, а, следовательно и BbiqoTbi, которая обеспечивает выполнение поставленной задачи, то есть определенную точность и чувст1зительность измерения. При этом целесообразно проводить измерения в наиболее выгодных геометрических услвоиях, когда верхняя плоскость пре парата расположена на минимальном расстоянии от чувствительного объема детектора. Известно устройство ;:ля измерения малых удельных активностей, состоящее из двух рядов газонаполненных счетчиков Гейгера, представляющих собой трубки с тонкими стальными стенками. Каждый ряд состоит из шести счетчиков. Между двух таких ковриков помещается кювета, в которой размещен исследуемый прэпарат. Устройство работает в геометрии, близкой к tV. На. измерения можно подавать довольно большое количество материала. Однако фон установки при работе в режиме антисовш1дений, то есть остаточный фон значительный и составляет Ц и импульса и минуту. Лругим недостатком такого устройства является то, что указанного типа имеет сталььую оболочку, знaчиteльнo поглощаюиую поток регистрируемого излучения. Указан ные недостатки существенно снижают чувствительность установки. Известно также устройство для измерения, /3- активности объектов окружающей среды, которое состоит из фотоумножителя, комбинированного кристалла, выполненного из пластмассы и йодистого цезия. Для установки образца в кристалле сделан колодец, благодаря чему обеспечивается геометрия близкая к А, Такое устройство обладает низким фонох, однако небольшие размеры колодца не позволяют подать на измерение необходимое количество вещестиа. Наиболее близким по те нической сущности к предлагаемому я вляетсяС. устройство для измерения низких удельных активностей -радиоактивных препаратов, содержа1че€ два расположенные симметрично относительно исследуемого образца блока детектирования, состоящего из фотоэлектронного умножителя и пластмас сового сцинтиллятора и электронный вычислительный блок.

Однако в таком устройстве только один детектор, имеющий при этом сцин тиллятор небольшого размера (днаметр 20 мм), служит непосредственно для измерения. Второй детектор является вспомогательным, включен в режим с основном на антисовпадения и служит для уменьшения части фона, обусловленной жесткой космической компонентой. Измерение на указанной установке ведется в геометрии 2н, что вдвое снижает эффективность счета и таким образом существенно снижает чувствительность установки. Кроме того, такая конструкция не позволяет производить смену образцов, не снимая высокого напряжения. Пластмассовый сцинтилллтор основного детектора имеет диаметр всего лишь 20 мм, а следовательно, позво- ляет исследовать массу образца весьма ограниченного объема. Расширение площади образца неизбежно приводит к существенному увеличению размеров кристалла и повышению фона.

Целью изобретения является повышение чувствительности и производительности измерений активности толстослойных образцов. .:

Поставленная цель Достигается тем, что в устройстве для измерения низких удельных активностей, содержащем два расположенных симметрично отногсительно исследуемого образца блока детектирования, состоящих из фотоэлектронного умножителя и пластмассово го сцинтиллятора, и электронный вычислительный блок, каждый блок детектирования дополнительно содержит пластину из кварцевого стекла и светоизолирующую прокладку и помещен в металлический корпус, внутри которого последовательно один над другим расположены светоизолирующая прокладка,П-пластмассовый сцинтилляТОР, пластина из кварцевого стекла и фотоэлектронный умножитель, причем оба корпуса механич,ески соединены между собой с .зазором для установки исследуемого образца.

При этом каждый из указанных блоков детектирования работает в измерительном режиме, а пластина из кварцевого стекла служит для экранирования сцинтиллятора от попадания в него рассеянных в стекле фотоэлектронного

умножителя радиоэлементов, создающих фон. .

Вклад в фон, обусловленный жесткой космической компонентой, в таком устройстве снижается путем включения обоих блоков детектиррвания на антисовпадение между собой.

Предлагаемое устройство для измерения низких удельных активностей

6-радиоактивных препаратов схематически изображено на чертеже.

Устройство состоит из двух блоков 1 детектирования, расположенных сим.метрично относительно исследуемого образца 2. Каждый из блоков представляет собой металлический корпус 3 с фланцем i и специальным зазором внутри которого, . последовательно

уложены: светоизолирую1цая прокладка 5, выполненная из тонкой металлической фольги, пластмассовый сцинтиллятор 6, пластина 7 из кварцевого стекла и фотоэлектронный умножитель

8, Оба блока детектирования 1, механически соединенные между собрй фланец к фланцу, образуют общий зазор 9 для установки исследуемого обгразца 2. Сигнальные выходы фотоэлектронных умножителей 8 соединены с входами электронного вычислительного блока 10.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый образец 2 в специальной кювете через входной паз устанавливается в зазоре 9 для измерения, при этом чувствительные элементы сцин- .. тилляторов 6 обоих блоков детектйрования 1 расположены по обе стороны от образца 2.

Частицы, испускаемые исследуемым образцом, свободно проникают через светоизолирующую прокладку 5 толщиной Л 2 мг/см в сцинтилляторы 6, световые сигналы с которых поступают на фотоэлектронные умножители 8. Импульсы напряжения с анодных нагрузок фотоэлектронных умножителей 8 подаются на сигнальные входы электронного вычислительного блока 10, где усиливаются, дискриминируются по амплитуде и длительности и через элементы антисовпадений сосчитываются пересчетным узлом.

С целью уменьшения габаритов свинцовой защиты 3 установке не применяется защитный ковер из счетчиков.ан

УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НИЗКИХ УЛЕЛЬНЫХ АКТИВНОСТЕЙ -РАЛИОАКТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ, содержащее Изобретение относится к области ядерно-физической аппаратуры, предназначенной для измерения |5 -радиоактивности, в частности для измере- ния ее низких удельных уровней, и может быть использовано для определения содержания радионуклидов в морской воде, почвах, растениях и других объектах окружающей среды. Определение малых удельных активностей предполагает 1змерение препаратов, нэ единицу массы которых приходится небольшое количество радиодва расположенные симметрично отно. сительно исследуемого образца блока Детектирования, состоящие из фотоэлектронного умножителя и пластмассового сцинтиллятора, и электронный вычислительный блок, от л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и производительности измерений активности толстослойных образцов, каждый блок детектирования дополнительно содержит пластину из кварцевого стекла и светоизолирующую прокладку и помещен в металлический корпус, внутри кото- рого последовательно один над другим расположены светоизолируихчая прокладка, пластмассовый сцинтиллятор, пластина из кварцевого стекла и фоS тоэлектронный умножитель, оба корпуса механически соединены между собой с зазором для установки исследуемого образца. 00 активного материала . Поэтому уста- новка, предназначенная для таких измерений, обладая всеми признаками высокочувствительной установки (низким остаточным фоном, больши геометрическим фактором, высокой эффективностью счета регистрируемого излучения) должна позволять прово дить измерения проб больиюй массы, т.е. толстослойных проб с большой .площадью активной части лля достижения .максимальной чувствительности.