Изобретение предназначено для региtrpauHH направленного ионизирующего излучения. Наиболее эффективно оно может быть использовано при излучении спектрально-временных характеристик импульсных полой. Известен способ определения средней энергии нейтронов двумя интегральными детекторами: S и Ри в экране из бора-10 толщиной 1,1 г/см . По результатам измерений флюенсов нейтронов детекторами и Фп 0,001 соответственно средняя нейтронов Е определяется по формуле Е 32 Виду того, что показания детекторов S IUI и, ч I и I luitajdHUM дк i им upuu о И PU не зависят от угла падения излучения, оказывается невозможным выделить направленную составляющую плотности потока нейтронов, к тому же способ на может быть применен для токовых детекторов ввиду отсутствия последних с высокой ( МэВ) пороговой энергией регистрации нейтронов. Известен также способ определения флюенса нейтронов с энергией выше 0,1 МэВ тремя детекторами, например S , NP и PU , в экране из бора-10 толщиной 1,8 г/см . По показаниям детекторов флюенса нейтронов с энергией выше 0,1 (Фп o.i) вычисляется по формуле R р,238 Фп 0.1 где R Ри скорость реакции в детекторе . ф эффективное сечение деления (определяется по отношению ско ростей реакции в детекторах Np и S на основании расчетной эмпирической зависимости). Этот способ также не может быть осуществлен на токовых детекторах ввиду отсутствия таковых с пороговой энергией регистрации нейтронов выше 3 МэВ и ввиду ТОГО, что детекторами Ри , Мр м S нельзя выделить направленную составляющую плотности потока нейтронов, поскольку показаний детекторов изотропны по углу падения на них излучения. Наиболее близким по технической сущности является способ регистрации средней энергии и плотности потока напраеленного ионизирующего измерения, заключающийся в том. что детектор помещают s исследуемое поля излучения и определяют отношение сигналов от детекторов п каж дый момент времени. При этом предполага ют, что 8 каждый момент времени распределение электронов по энергиям представляет собой монолинию с энергией Е, что приемлемо для установок типа Hermes П, на которых осуществлен данный способ. Недостатком описанного способа является заведомое предположение, что энергетическое распределение электронов в каждый момент времени представляет собой монолинию. Для нейтронов это предположение несправедливо, за исключением случая, когда нейтроны разделены по энергиям достаточно большой пролетной базой. Другим недостатком известного способа является использование при обработке результатов двух отношений показаний трех детекторов, что снижает точность определения энергии, Целью изобретения является обеспечение изменений импульсного излучения и его о реме и МО-энергетических характеристик; средней энергии и плотности ионизирующего излучения, распределенного по энерги.чм произвольным образом. Поставленная цель достигается тем. что при способе регистрации средней энергии и плотности потока направленного ионизирующего излучения, заключающемся в том, что детекторы помещают в исследуемое поле излучения и определяют отношение сигналов от детекторов в каждый момент времени, берут два детектора, чувствительность от энергии излучения одного из которых не зависит ни от энергии излучения, ни от угла его падения на детектор, а чувствительность от энергии излучения второго детектора пропорциональна энергии излучения и зависит от угла его падения 1/на детектор, причем функция угловой зависимости (V) такова, что 4 (i/) § ( V +) и определяют среднюю энергию ITdir и плотность потока Pdir (-h) направленного излучения по формулам,- -. ,(t)-max l2(t) ll(t v.dir( f( т in.j. 596338 где аи К - постоянные характеристики 1-го и 2-го детекторов соответственно; игп ITct) ( tVmax оЦение сигналов g детектора на переднем фронте развития импульса излучения; I i{t), I2(t)- сигналы 1-го и 2-го детекторов соответственно. Р Предложенный способ измерения средней энергии и плотности направленного излучения может быть осуществлен, например, для излучения нейтронов импульсных ядерных реакторов с помощьюis двух детекторов: вакуумной камеры деления (ВКД) д. радиатором Ри в экране и детектора с водородосодержащим рассеивателем (ДВР). Энергетическая чувствительность ВКД на энергетическом .20 диапазоне функции распределения нейтронов по энергиям для ядерных реакторов представима с точностью не ниже 6% константой„(E).a ax,s,(1) с эффективной пороговой энергией %пор. Сигнал ВКД практически не зависит от угла30 падения излучения на детектор. Энергетическая чувствительность ДВР на энергетическом диапазоне функции распределения нейтронов по энергиям для ядерных реакторов пропорциональна энергии нейтронов35 при соответствующем выборе толщины полиэтиленового рассеивателя и выражается формулой V2(E)-KE(),(2) 40 где К-коэффициент пропорциональности (постоянная характеристика детектора); (V) функция зависимости чувстви- - тельности детектора от угла падения излучeнияV. Причем функция (V) нормирована по максимуму на единицу и такова, что (V.)-(+7r).(3) В дальнейшем параметры излучения . определяются по следующим формулам; .Edir (4) K-(vO max ,..ir i2 (t) ft) - max : (5) 9Ц 50 55 8б ,v 1 /, / i / li(t)/-,v i(О ст ( W-2(t)) Т2-й/ 0. (6) где Edir и у dlr(t) - средняя энергия и плотность потока направленного излучения; (О плотность потока рассеянного излучения; li(t) и l2{t) - ток первого и второго детектораliMy- x . (t) ГШХ - означает, что отношение токов двух детекторов, берется при максимальной скорости нарастания плотности потока импульсного излучения (на переднем фронте развития импульса излучения). Действительно, плотная плотность по-тока излучения (t. О) в телесный угол направлении Ппредставима в виде (««-(П)(а-а) + (,). . W д-функция Дирака; Q единичный вектор направления; . Qj - единичный вектор распределения направленного излучения. Пусть fdlffE) и fs(t.t)-функции энергетичес :ого распространения направленного и рассеянного излучения, причем / fdlKE)dE-1; / fs(t.t)dE 1. i i Сигнал первого детектора ВД согласно формуле 1 равен . /. г л ,чл i li(t) /iftlir(t)a(a.-Q)-CTX « (E)dEdQ + / /V(t)x X fs (Е t)ffd Ed§2 ff(iir(t)+уъ (0) Сигнал второго детектора согласно 2 равенl2(t) (t) / 5(QD-Q)(/)riQx
/Efd,r(E)dE4-K.(,). га
-Ьй
XdO/E fs(E,)dE. E Согласно условию, выраженному формулой 3, ()dQ-0 l2(t) () / fdlr(E)CJE К Fd,r § (/)pdir (t),15
Ti Отношение сигналов Ш КШЕгГ).-« При условии мало1 длительности нарастания фронта импульсного излучения по сравнению с временем релаксации излучения, что имеет место, например, для быстрых нейтронов импульсных ядерных реакторов в момент развития импульса излучения, а -точнее в момент максимальной скоростинарастания плотности потока излучения { p(i) max), вкладом рассеянного излучения в полную плотность потокаможно пренебречь. При этом формула 9 принимает вид |lg.(t) .-. Отсюда 1/Ч п f (1 K(v) (р (t) max
Формула изобретения СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ СРЕДНЕЙ ЭНЕРГИИ И ПЛОТНОСТИ ПОТОКА НАПРАВЛЕННОГО ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ, заключающийся D том, что детекторы помещают а исследуемое поле излучения и определяют отношение сигналов от детекторов в каждый момент времени, отличающийся тем, что, с целью Обеспечения измерений импульсного излучения и его временно-энергетических характеристик - средней энергии и плотности потока излучения, распределенного гго энергиям произвольным образом, берут
При условии независимости от времени Edir (что имеет место для излучения ядерных реакторов), подставляя формулу 10 в выражение 8, получаем выражение для
детектора, чувствительность от энергии излучения одного из которых не зависит ни от энергии излучения, ни от угла его падения на детектор, а чувствительность от энергии излучения второго детектора пропорциональна энергии излучения и зависит от угла его падения i/ на детектор, причем функция угловой зависимости $(i/;) такова, что () -(-ья) . и определяют среднюю энергию Edir и плотность потока pdir(t) направленного излучения по формулам .;odir(t) (t) max Представляя формулу 11 и формулу 7 получим V (t) - ;J (i 1 (t) - l2 (t)) Предложенный способ регистрации средней энергии, плотности потока направленного излучения, а также плотности потока рассеянного излучения по сравнению с наилучшими образцами аналогичных способов позволяет измерять временно энергетические характеристики импульсных полей нейтронного излучения ядерных реакторов, используя при этом блок регистрации, содержит два токовых детектора. Реализация предложенного способа обеспечивает измерение временно-энергетических характеристик направленного излучен1:зя и временной зависимости плотности потока рассеянного излучения. Становится возможным автоматизация процесса обработки результатов измерений и получения характеристик поля излучения, что позволяет сократить трудозатраты на 15% при массовых измерениях на.ядерных реакторах. (56) Hurst G.S. et al. Riv. Sci. lost 27, 3, 153(1956). Waiker I.V. Electuon Beam and Flash Xray Diagnostics. IEEE leans on NucI Sci VNS17, №6, p. 284, 1970. Edir max ; Kt(-w, У (i) J2(t) J2(t) Ji(t) / ,.,. 5PdiKt) - W max .5 где а К - постоянные характеристики 1-го и 2-го детекторов соответственно; -pi-i // ip(i) max - отношение сигнаJ2(t) лов детекторов на переднем фронте развития импульсй излучения; j j2(,). сигналы 1-го и 2-го детекторов соответственно. 
