Устройство для регистрации ионизирующего излучения

 

Использование: в спектрометрах ионизирующего излучения. Сущность изобретения: устройство содержит электромагнитный привод экрана, контакт и спектрометр, включающий контрольный источник излучения с коллиматором, сцинтиллятор, фотоэлектронный умножитель, схему стабилизации, состоящую из интегратора, блока сравнения, ключа, усилителя, триггера Шмидта, интегрирующей цепочки, регулирующего элемента, преобразователь напряжения, детектора, высоковольтного выпрямителя и делителя напряжения питания фотоэлектронного умножителя. Шины питания регулирующего элемента, триггера Шмидта, усилителя, ключа и источника опорного напряжения через контакт соединены с выводом обмотки электромагнита привода. Общая шина питания блоков соединена с вторым выводом обмотки электромагнита привода. Источник напряжения питания устройства подключается к обмотке электромагнита и замыкающему контакту. Размыкающий контакт подключен к индикатору нуля. Одностабильный электромагнитный привод содержит электромагнит на двух катушках, два постоянных магнита и подвижный якорь. На якоре закреплен экран с отверстием под излучение контрольного источника. На экране закреплен толкатель из изоляционного материала. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в спектрометрах ионизирующего излучения, эксплуатирующихся в течение длительного промежутка времени.

Известно устройство для стабилизации коэффициента преобразования сцинтилляционного детектора, содержащее контрольный источник излучения, сцинтилляционный детектор и систему автоматической стабилизации по средней составляющей тока сцинтилляционного детектора от контрольного источника [1] Недостатком этого устройства является низкая надежность вследствие выхода из строя системы стабилизации при ошибочном изменении полярности напряжения питания и уменьшения светового выхода сцинтиллятора под действием излучения контрольного источника.

Наиболее близким к изобретению является устройство для регистрации ионизирующего излучения, содержащее спектрометр и одностабильный электромагнитный привод экрана, установленный между детектором и контрольным источником (бленкер), питание которых осуществляется независимо друг от друга [2] Недостатком такого устройства является низкая надежность вследствие выхода из строя спектрометра при ошибочном изменении полярности напряжения питания (известные схемы защиты от нарушения полярности на основе диода требуют соответствующего увеличения напряжения питания).

Техническим результатом изобретения является повышение надежности.

Для этого в устройство для регистрации ионизирующего излучения, содержащее спектрометр и одностабильный электромагнитный привод экрана, расположенный между детектором и контрольным источником, введен замыкающий контакт, через который шина питания спектрометра подключена к выводу обмотки электромагнита, при этом подвижная контакт-деталь контакта кинематически соединена с якорем электромагнита.

На фиг.1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 взаимное расположение электромагнитного привода экрана, контрольного источника излучения и контакта.

Устройство для регистрации ионизирующего излучения (фиг.1) содержит электромагнитный привод 14 экрана 3, контакт 13 и спектрометр, включающий контрольный источник 1 излучения с коллиматором 2, сцинтиллятор 4, фотоэлектронный умножитель 5, схему стабилизации, состоящую из интегратора 6, блока 7 сравнения, ключа 8, усилителя 9, триггера Шмидта 10, интегрирующей цепочки 11, регулирующего элемента 12, преобразователя 15 напряжения, детектора 16, высоковольтного выпрямителя 17, делителя 18 напряжения питания фотоэлектронного умножителя 5. Шина питания регулирующего элемента 12, триггера Шмидта 10, усилителя 9, ключа 8 и источника 19 опорного напряжения через контакт 13 соединены с выводом обмотки электромагнита привода 14. Общая шина питания блоков соединена с вторым выводом обмотки электромагнита привода 14 (не показана). Источник напряжения питания U_пит устройства подключается к обмотке электромагнита 14 и замыкающему контакту 13. Размыкающий контакт 20 подключен к индикатору 21 нуля.

Одностабильный электромагнитный привод 14 содержит (фиг.2) электромагнит на двух катушках 22, два постоянных магнита 23, подвижный якорь 24, вращающийся между остовами катушек 22. На якоре 24 закреплен экран 3 с отверстием под излучение контрольного источника 1. На экране 3 закреплен толкатель 25 из изоляционного материала. Контакты 13 и 20 (фиг.1) состоят (фиг.2) из неподвижных 26, 27 и подвижных 28,29 контакт-деталей соответственно, между которыми перемещается толкатель 25. Контакт-детали закреплены на панели 30. Пружина 31 со штоком 32, упирающимся в якорь 24, обеспечивает одностабильное состояние якоря 24. Электропривод 14 установлен на коллиматоре 2, который создает направленное излучение от источника 1.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии тока заданной полярности (напряжения питания U_пит) в обмотках катушек 22 потоки постоянных магнитов 23 создают момент, удерживающий якорь 24, экран 3 и контакты 13,20 в начальном положении, при котором толкатель 25 держит в разомкнутом состоянии контакт 13, находясь между контакт-деталями 26 и 28, а контакт 20 находится в замкнутом состоянии, при этом экран 3 перекрывает излучение контрольного источника 1.

При подаче на обмотки катушек 22 напряжения питания U_пит соответствующей полярности в магнитной цепи возникают потоки, уменьшающие момент удержания якоря 24. Когда суммарный момент изменит знак, якорь 24 из начального положения перейдет в конечное, а вместе с ним переместится экран 3, отверстие в котором совместится с отверстием в коллиматоре 2, и излучение контрольного источника 1 пройдет на сцинтиллятор 4. Толкатель 25, закрепленный на экране 3, передает движение якоря 24 подвижным контакт-деталям 28,29, размыкая контакт 20 и давая возможность замкнуться контакту 13.

При замыкании контакта 13 напряжение питания поступает на схему стабилизации спектрометра, которая обеспечивает необходимую чувствительность спектрометра.

При снятии напряжения питания U_пит якорь 24 электромагнитного привода 14, экран 3, толкатель 25 и контакт-детали 28,29 возвращаются в начальное положение под действием возвратной пружины 31 и поля постоянных магнитов 23, вызывая срабатывание индикатора 21 нуля, после чего устройство переводится в режим хранения.

Благодаря синхронному переключению электромагнитным приводом 14 экрана 3 и контактов 13,20 исключается возможность переоблучения сцинтиллятора 4 излучением источника 1, при этом обеспечивается защита спектрометра от напряжения питания обратной полярности, так как возникающие при этом магнитные потоки катушек 22 совпадают с напряжением потока постоянных магнитов 23 и препятствуют вращению якоря 24. Поэтому контакт 13 остается в разомкнутом состоянии и не пропускает напряжение питания U_пит на блоки 8-10,12,19.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить надежность спектрометров ионизирующего излучения.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее спектрометр с шиной питания, детектор, контрольный источник ионизирующего излучения и экран с одностабильным электромагнитным приводом, расположенный между детектором и источником, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено замыкающим контактом, к которому подключены шина питания спектрометра и обмотка электромагнита привода, а подвижная контакт-деталь кинематически связана с якорем электромагнита привода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2