Газоразрядный прибор

 

1. ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ПРИБОР, содержащий газонаполненную камеру с высоковольтным и низковольтным электродами , расположенными на изоляторах , и контрольный элемент, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности контроля параметров прибора при упрощении его выполнения , контрольный элемент выполнен в виде коронирующего электрода, расположенного смежно с одним из электродов и электрически соединенного с другим электродом. 2.Прибор по п. 1, отличающийся тем, что коронирующий электрод снабжен механизмом осевого перемещения. 3.Прибор попп. 1и2, отличающийся тем, что электрическое соединение электродов выпол- . (Л нено через переключатель. .1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I I ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

БРЕ (21) 3671281/24-21 (22) 02 ° 12.83 (46) 15. 06. 85 ° Бюл. Р 22 (72) А.Л. П1чшкин (71) Объединенный институт ядерных исследований . (53) 62.387 (088.8) (56) 1 ° Матвеев В.В., Хазанов Б.И.

Приборы для измерения ионизирующих излучений. N., Атомиздат, .1972.

2. Калашникова В,И., Козодаев Н.С.

Детекторы элементарных частиц. И., "Наука", 1966, с. 23 (прототип). (54)(57) 1. ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ПРИБОР, содержащий газонаполненную камеру с высоковольтным и низковольтным элек4(5!) Н 01 J 17 42 ° Н 01 J 47 00 тродами, расположенными.на изоляторах, и контрольный элемент, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности контроля параметров прибора при упрощении его выполнения, контрольный элемент выполнен в виде коронирующего электрода, расположенного смежно с одним из электродов и электрически соединенного с другим электродом.

2. Прибор по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что коронирующий электрод снабжен механизмом осевого перемещения.

3. Прибор по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что электрическое соединение электродов выпол- . нено через переключатель.

35

45

55

1 11

Изобретение относится к газораз- рядным приборам, в особенности к газовым ионизационным детекторам, Известны ионизационные детекторы с газовым усилением, например, счетчики Гейгера-Мюллера и пропорцио, нальные счетчики, "одержащие камеру с электродами и изоляторы, первичная ионизация в которых усиливается посредством газового разряда (1) .

Для проверки стабильности работы детекторов применяются контрольные радиоактивные источники, в основном альфа- и бета-излучатели. Поэтому стенки счетчиков должны быть достаточно тонкими в месте расположения контрольного источника..В иком случае источник следует располагать внутри детектора, что приводит к .усложнению конструкции детектора.

Кроме того, сам по себе радиоактивный источник представляет определенную опасность и работа с ним требует соблюдения правил и норм по радиационной безопасности.

Известны ионизационные камеры, содержащие газонаполненную камеру с высоковольтным и низковольтным электродами, расположенными на изоляторах, и контрольный элемент (2) .

Контрольным элементом.в этой камере служит источник, эксплуатация которого затруднена. Особенно сильно это проявляется при организации проверки ионизационных камер, предназначенных для измерений в мощных полях радиации, например дл.-. промышленных камер типа ДГ-15. Контрольные радиоактивные источники должны быть настолько активными, что в этом случае необходимо применение специальных мер предосторожности.

Цель изобретения — повышение надежности контроля работы газового ионизационного детектора при упрощении его изготовления, Поставленная цель достигается теи, что в газоразрядном приборе, содержащем газонаполненную камеру с высоковольтным и низковольтным электродамн, расположенныии на изоляторах, к контрольный элемент, последний выиолнен в виде коронирующего электрода, расположенного смежно . с одним из электродов и электрически соединенного с другим электродом.

Кроме того, коронирующий электрод может быть снабжен механизмом осево62000 г го перемещения, а электрическое соединение электродов может быть выполнено через переключатель.

На фиг. 1. и 2 показаны схемы ионизационного детектора с плоскопараллельными электродами.

Детектор содержит пару основных электродов. 1 и 2, один из которых высоковольтный, а другой низковольтный, размещенных внутри камеры 3 с газом, и изоляторы 4, Смежно с одним из электродов, в данном случае смежно с высоковольтным электродом 1, дополнительно введен коронирующий электрод 5, например в форме иглы, соединенный с другим электродом 2, При таком соединении образуется емкостной делитель, а именно емкость С,, между основными электродами 1 и 2 подключена параллельно емкости С . между коронирующим электродом 5 и смежным с ним электродом

Устройство работает следующим образом.

Частицы ионизирующего излучения регестрируются в чувствительном объекте детектора. Эти события в виде импульсов напряжения или тока снимаются с одного из электродов 1, или 2 и должны быть выделены на фоне коронного разряда, протекающего между электродами 1 и 5.

Для проверки работы детектора достаточно контролировать параметры коронного разряда, которые однозначно связаны с рабочими параметрами детектора — геометрией и взаиморасположением электродов, составом газовой смеси, величиной напряжения питания детектора, состоянием изоляторов. В частности, контроль можно проводить по скорости счета импульсов коронного разряда с амплитудой вьппе установленного порога.

Указанное соединение электродов. может способствовать также стабилизации работы детектора, так как в большом диапазоне токов коронного разряда между" коронирующим электродом 5 и смежным с ним электродом 1 поддерживается достаточно стабильная разность потенциалов.

Однако не всегда возможно выделить полезные сигналы на фоне коронного разряда, особенно когда амплитуда полезного сигнала сравнима с амплитудами шумов короны. В этом

000 быть использован генератор импульсов напряжения, у которого верхнему и нижнему уровню импульсов соответствует определенный диапазон изменения параметров .оронного разряда.

К примеру, верхнему уровню импульса соответствует условие отсутствия коронного разряда между электродами 1 и 5, а нижнему — наличие коронного разряда определенной интенсивности. Периодичность и продолжительность контроля в этом случае задается частотой поступления и длительностью импульсов от генератора.

Иногда для проверки работы детектора достаточно контролировать не все параметры детектора, а только их часть. Такая ситуация характерна для открытых воздушных ионизационных камер, предназначенных, например, для измерения концентрации радиоактивных газов в воздухе рабочих помещений, где контролю не подлежит газовое наполнение детектора. В этом случае контроль достаточно проводить по изменению параметров импульсов, прошедших через межэлектродные емкости детектора, от генератора импульсов напряжения.

Если в качестве генератора импульсов напряжения использовать напряжение U питания детектора, преобразованное в переменное любым известным способом, например с помощью переключаемых делителей напряжения, включенных в цепь между коронирующим 5 и высоковольтным 1 электродами, то параметры импульса, прошедшего через детектор, в частности через емкость С, будут однозначно связаны с величинами емкостей

С z и С длительностью и амплитудой импульса от генератора, а соответственно, и с величиной О. При этом совсем не обязательно, чтобы между электродами 1 и 5 горел коронный разряд, что иногда существенно упрощает контроль, так как величйна Е напряженности поля зажигания короны для воздуха при атмосферном давле« нии составляет около 35,5 кВ/см, например, для неона при тех же условиях E = 4,5 кВ/см. Регулируемый источник питания может самостоятельно использоваться 56 для проведения контроля работы детектора при разомкнутых электродах

2 и 5, так как изменением Up можно регулировать параметры коронного разряда, зависящие от физических $S характеристик детектора.

Для этой цели в качестве регулируемого источника напряжения может о

В общем случае изобретение может быть использовано и в других двух электродных газонаполненных приборах, в которых емкость основных электродов з 1162 случае коронирующий электрод и электрод 2 следует соединять через переключатель.

Во время регистрации полезных событий в чувствительном объеме 5 между электродами 1 и 2 электроды . 2 и 5 нормально разомкнуты, а электроды 1 и 5 могут быть замкнуты, например, через нормально замкнутые контакты управляемого ключа 6. 10

При проверке детектора ключ 6 по . сигналу управления размыкает электроды 1 и 5 и замыкает электроды 2 и 5 (фиг. 2), Параметры коронного разряда, который зажигается между элек- 15 тродами 1 и 5, а соответственно, и параметры детектора контролируются как в предыцущем случае .

Нередко бывает, что один и тот же детектор может работать в нескольких режимах, например, с разным коэффициентом газового усиления. Выбор режима, как правило, регулируется напряжением питания детектора, что при неизменном расстоянии между 25 коронирующим и смежным с ним электродами приводит к сильному изменению интенсивности коронного разряда, а иногда и к его исчезновению. Поэтому, с целью расширения функциональ- ЗО ных возможностей детектора, последний можно снабдить узлом регулировки расстояния между коронирующим и смежным с ним электродами, например, в виде устройства 7 (фиг. 2)

35 для перемещения коронирующего электрода, При изменении напряжения П питания детектора достаточно изменить расстояние между электродами 1 и 5 так, чтобы параметры коронного разря-. да остались в необходимом для проведения контроля диапазоне.

Для еще большего расширения диапазона измерения источник напряжения, подключаемьй к коронирующему электроду, может быть выполнен ре, гулируемым.

1 162000

Составитель Т. Лакомкина

Техред А.Бабинец

Редактор Л. Алексеенко

Корректор Г. Решетник

Заказ 3974/53 Тираж 679

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Псдписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 и коронирующего и основного электродов создает токовый делитель.

Общим технико-экономическим эффектом во всех случаях испольэования является надежный контроль параметров основного промежутка прн простой и экономичной . системе контроля.