Способ идентификации объекта и устройство для его осуществления

 

Использование: в ядерной физике. Сущность изобретения: на контролируемый объект помещают опознавательный знак, состоящий из затвердевающей суспензии, содержащей элементы с атомным номером более 10, облучают его заряженными частицами или квантами и фиксируют энергетический спектр вторичных частиц, который является кодом контролируемого объекта. 2 с. и 3 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики, а точнее к спектрометрии ионизирующих излучений и может быть использовано в различных задачах технической физики.

Известен способ мечения моллюсков (а.с. N 642890), состоящий в нанесении на поверхность раковины моллюска радиоактивного изотопа с последующей регистрацией его излучения.

Наиболее близким, принятым за прототип, является способ идентификации объекта, заключающийся в том, что в него вводят опознавательный знак в виде нерадиоактивного элемента, один или несколько изотопов которого обладают аномально высоким сечением. Идентификацию объекта осуществляют, облучая его потоком медленных нейтронов, по измеренной величине поглощения нейтронов объектом (а.с. СССР N 507265, кл. G 21 H 5/00, 1976).

Прототипом устройства является решение, описанное в патенте США N 3818226, кл. 250 302, 1974. Данное устройство содержит источник излучения, детектор, регистрирующий вторичное излучение, анализатор импульсов и ЭВМ. Идентификация осуществляется по излучению нейтронов.

Недостатком прототипа является невозможность идентификации знака по структуре (толщине, распределению толщины по площади и др.).

Предлагаемый способ радиационного контроля объектов заключается в том, что на контролируемый объект наносят опознавательный знак, состоящий из затвердевающей в течение нескольких десятков минут эмульсии или суспензии, содержащей элементы с атомным номером больше 10, и с целью получения индивидуального кода облучают его частицами и квантами с энергиями 103 106 эВ и фиксируют энергетический спектр вторичных частиц или квантов.

В ряде случаев, например, при контроле произведений живописи, в качестве опознавательного знака может служить заранее выбранный участок поверхности объекта. Это обусловлено тем, что масляные краски содержат элементы с атомным номером больше 10 и, кроме того, толщина слоя краски существенно изменяется по площади картины. При облучении опознавательного знака электронами энергетический спектр вторичных рассеянных электронов будет зависеть от структуры опознавательного знака и от его состава. Поэтому облучение электронами позволяет получить неограниченное количество отличающихся между собой спектров, характеризующих контролируемый объект.

В ряде случаев нанесение масляных красок на поверхность объекта нежелательно. В этих случаях целесообразно применять бесцветные лаки, которые используют для покрытия поверхностей произведений живописи с введенными в них примесями элементов с атомными номерами более 10.

При облучении опознавательного знака гамма-квантами помимо рассеянного излучения возникает флуоресценция, линейчатые спектры которой используют для идентификации опознавательных знаков. С целью расширения возможностей способа опознавательный знак наносят на объект в виде фольги из сплавов, содержащих элементы с атомным номером больше 10. Фольга площадью от 4 до 800 мм2 закрепляется на объекте и служит опознавательным знаком. Толщина фольги варьирует от 1,0 до 900 мкм. Сплавы для фольг, наносимых на различные объекты, имеют различный состав, поэтому спектры флуоресценции от различных фольг также будут различны. Это позволяет существенно расширить ассортимент контролируемых объектов.

Для осуществления предлагаемого способа было реализовано устройство, схематически изображенное на чертеже. На контролируемом объекте 1 находится опознавательный знак 2. Кольцевой источник бета-частиц цезий 137 3, полупроводниковый детектор 4, регистрирующий вторичные электроны, вмонтированы в блок детектирования 5. Анализатор амплитуд импульсов 6 и ЭВМ 7 электрически соединены с блоком детектирования.

Электроны от источника 3 рассеиваются опознавательным знаком 2 и регистрируются ППД 4. Амплитудный спектр регистрируют анализатором 6. Полученные спектры поступают в ЭВМ для хранения и идентификации.

Источник электронов может быть размещен на противоположной стороне объекта. В этом случае спектp измеряемого излучения будет зависеть от толщины объекта и толщины опознавательного знака. Толщина опознавательного знака непостоянна по площади и является его свойством, поэтому регистрируемые амплитудные спектры являются свойством объекта, что позволяет осуществлять его контроль. Вместо ППД может быть использован сцинтилляционный. Положение детекторного блока, источника излучения фиксированы относительно опознавательного знака с помощью шаблонов. В качестве источника излучения был применен бета-источник. Аналогичные результаты получены с гамма-источником. Отличие состоит в том, что гамма-источник возбуждает флуоресценцию, которая дает линейчатые спектры рентгеновского излучения. Эти спектры существенно зависят от природы вещества, из которого состоит опознавательный знак. Применяя опознавательные знаки различного элементарного состава, можно получить большое разнообразие спектров, каждый из которых является кодом контролируемого объекта. В качестве источника были использованы также источники альфа-частиц. Толщину опознавательного знака выбирали больше пробега альфа-частиц, а сечение пучка альфа-частиц меньше площади опознавательного знака. В этом случае спектр рассеянного излучения определяется элементарным составом опознавательного знака, который можно варьировать в широких пределах. Измененные спектры рассеянного альфа-излучения являются кодом и характеризуют контролируемый объект.

Формула изобретения

1. Способ идентификации объекта, содержащего опознавательный знак, заключающийся в том, что облучают опознавательный знак и регистрируют спектр вторичного излучения, возбуждаемого в результате облучения, по которому осуществляют идентификацию объекта, отличающийся тем, что облучение опознавательного знака осуществляют заряженными частицами или квантами с энергией 103 106 эВ и регистрируют спектр вторичных частиц или квантов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что опознавательным знаком является заранее выбранный участок поверхности объекта площадью 4 200 мм2.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что опознавательный знак предварительно наносят на поверхность в виде быстрозатвердевающей эмульсии или суспензии или фольги переменной толщины.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что опознавательный знак наносят на поверхность в виде тонкого слоя лака с примесью элементов с атомным номером больше 10.

5. Устройство идентификации объекта, состоящее из источника, облучающего опознавательный знак, детектора, регистрирующего вторичные частицы и кванты, анализатора импульсов и ЭВМ, отличающееся тем, что в качестве источника излучений используют бета- и гамма- источники, жестко соединенные с полупроводниковым или сцинтилляционным детектором.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики

Изобретение относится к стационарным облучающим устройствам и предназначено для радиационного обеззаражива- ния сточных вод

Изобретение относится к конструкциям радиоизотопных термоэлектрических генераторов для питания малогабаритной электронной аппаратуры, например имплантируемых в организм человека приборов.Целью изобретения является повышение КПД При одновре1 енном улучшении эксплуатационных характеристик генератора, содержащего радионуклилный источник тепла 3, выполненный в виде герметичной трубки капиллярного типа, причем внутренняя полость заполнена препаратом на основе альфаактивных нуклидов, а крепление источника тепла к термоэлектрической ватарее 4 осуществляется теплопроводным компаундом 6 к его цилиндрической поверхности, при этом термоэлектрическая батарея 4 по форме и площади сечения перпендикулярного тепловому потоку, идентична радионуклидному источнику тепла

Изобретение относится к методу меченых атомов и предназначено для определения закономерностей растворения газов в жидкостях, например легкокипящих и предназначенных для использования в качестве теплоносителя ядерных энергетических установок

Изобретение относится к защитным устройствам для подачи материала в камеру облучения радиационной установки, в особенности к устройствам, защищающим обслуживающий персонал от ионизирующего излучения и обеспечивающий проводку полиамидных трикотажных материалов в зоне (из зоны) облучения

Изобретение относится к устройствам неразрушающего контроля с использованием проникающих ионизирующих излучений и может быть использовано, в частности, в устройствах, предназначенных для контроля радиационной защиты металлобетонных контейнеров (МБК) для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива (OЯT)

Изобретение относится к области обнаружения скрытых взрывчатых веществ, в том числе мин, и может быть использовано, например, при разминировании территорий в рамках гуманитарных акций

Изобретение относится к области радиационной техники, в особенности к облучению блочных объектов с целью стерилизации, пастеризации или модификации

Изобретение относится к области использования излучений от радиоактивных источников и устройствам для этой цели

Изобретение относится к области радиационной техники, а точнее к стационарным радиоизотопным установкам с подвижным облучателем

Изобретение относится к производству генераторов радиоактивных элементов, применяемых для получения радионуклидов для медицины и техники

Изобретение относится к генераторам радиоактивных элементов, которые используются в качестве визуализирующих средств в медицинских однофотонных диагностических регистрирующих системах и технике

Изобретение относится к области ядерно-физических способов обработки материалов и может найти применение в технологических процессах диффузионного соединения разнородных материалов. Прецизионное устройство ядерно-радиационного стимулирования диффузии в многослойных системах содержит прецизионные радионуклидные источники излучения с активными зонами в виде натянутых струн, параллельных коллиматорным щелям. Радионуклидные источники закреплены с возможностью поворота вокруг осей радионуклидных струн. Углы их поворота задаются автоматизированными блоками управления и отрабатываются с помощью прецизионных исполнительных механизмов. Интенсивность излучения каждого радионуклидного источника меньше порога радиационного повреждения структуры обрабатываемых материалов, а их суммарная интенсивность в линии пересечения излучений обеспечивает стимулирование диффузии между обрабатываемыми материалами. Изобретение обеспечивает расширение диапазона диффузионно соединяемых, без радиационных повреждений, разнородных материалов. 1 ил.

Изобретение относится к атомной промышленности. Способ определения координат неисправного поглощающего элемента ядерного реактора включает пошаговое извлечение поглощающего элемента и регистрацию на каждом шаге скорости роста сигналов датчиков потока нейтронов. Определяют на основании полученных данных зависимости относительной скорости роста сигнала датчика от расстояния до неисправного поглощающего элемента Ψ(r). Определяют три датчика, регистрирующих максимальную скорость роста сигнала. Нумеруют их в порядке убывания скорости роста регистрируемого ими сигнала. Измеряют расстояния попарно между каждыми из трех датчиков, образующих треугольник. Определяют углы между сторонами треугольника. Определяют расстояния от первого выбранного датчика до неисправного поглощающего элемента в соответствии с решением совокупности уравнений. Определяют двухмерные координаты неисправного топливного элемента в соответствии с уравнениями. Изобретение позволяет повысить безопасность эксплуатации ядерного реактора за счет более точного определения координат неисправного поглощающего элемента. 1 ил.
Наверх