Способ маркировки и радиационного контроля объектов, а также устройство для его реализации

 

Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики и может быть использовано при решении различных задач технической физики. Сущность: способ заключается в том, что на объект наносят опознавательный знак, содержащий люминесцирующие вещества с различными временами высвечивания, облучают его импульсным излучением с длительностью, меньшей, чем длительность люминесценции веществ, входящих в опознавательный знак, и регистрируют излучение люминесценции, которое используют для распознавания объекта. Способ отличается тем, что по амплитуде отраженного от объекта света корректируют амплитуду импульса люминесценции и определяют форму импульса люминесценции, которую используют в качестве кода объекта. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики и может быть использовано при решении различных задач технической физики.

Известен способ маркировки насекомых [1]. Способ состоит в нанесении на спинку насекомого прилипателя и люминесцирующего красителя. В качестве прилипателя используют эпоксидную смолу, а в качестве красителя - оксихинолинат цинка. При облучении ультрафиолетовым светом краситель дает яркую флуоресценцию, что позволяет наблюдать миграцию насекомых в ночное время.

Наиболее близким к изобретению техническим решением, принятым за прототип, является [2], сущность которого заключается в том, что на поверхность объекта наносят опознавательный знак, содержащий люминесцирующие вещества с различными временами высвечивания, облучают его коротким импульсом возбужденного света и измеряют амплитуду и форму импульса люминесценции, который является кодом контролируемого объекта.

Недостатком прототипа является зависимости амплитуды импульса люминесценции от величины импульса возбуждающего света, что существенно затрудняет получение воспроизводимых результатов измерений.

Предлагаемый способ заключается в том, что на объект наносят опознавательный знак, содержащий люминесцирующие вещества с различными временами высвечивания, облучают его импульсом излучения длительностью, меньшей длительности люминесценции веществ, введенных в опознавательный знак, и регистрируют фотоэлектрическим детектором люминесценцию, которая используется для распознавания объекта. Способ отличается от прототипа тем, что до измерения люминесценции измеряют амплитуду импульса, отраженного от поверхности объекта возбуждающего света. Измеренную амплитуду импульса, отраженного от объекта света, используют для изменения чувствительности фотоэлектрического детектора, измеряющего люминесценцию. Для этого амплитуду отраженного импульса света сравнивают с эталонной амплитудой и по результатам сравнения изменяют чувствительность фотоэлектрического детектора (изменяют коэффициент усиления усилителя сигналов от фотоэлектрического детектора), после этого измеряют форму импульса люминесценции, возникающего на выходе детектора. Так как длительность импульса возбуждающего света много меньше длительности люминесценции, изменение коэффициента усиления усилителя происходит до регистрации формы импульса люминесценции.

Способ был реализован с помощью установки для радиационного контроля объектов, электрическая схема которой показана на чертеже. Устройство состоит из импульсного источника света 1, основного 2 и дополнительно 4 фотоэлектрических детекторов, усилителя импульсов 3 и анализатора формы импульса люминесценции 5. Вход дополнительного детектора 4 подключен к задающему коэффициент усилителя входу усилителя 3, выход основного детектора 2 подключен к основному входу усилителя 3, а выход усилителя 3 подключен к входу анализатора формы импульса люминесценции 5. Для улучшения характеристик электронной системы между основным детектором 2 и входом усилителя, который задает коэффициент усиления усилителя 3, включают линию задержки (не показана, т. к. при выполнении условия, что импульс возбуждающего света много короче импульса люминесценции, устройство работает надежно и без линии задержки). Маркировка осуществляется путем измерения формы импульса люминесценции и занесением ее в долговременную память. Идентификация объекта осуществляется сравнением измеренной формы импульса с формой импульса, находящегося в долговременной памяти.

Отраженный импульс света используют как реперный сигнал. Реперный сигнал, поступающий в компаратор, сравнивается с эталонным сигналом. Отклонение реперного сигнала от эталонного создает корректирующий сигнал, который используется для изменения коэффициента усиления усилителя. Отношение амплитуды отраженного импульса света и амплитуды импульса люминесценции также является кодом объекта.

Поскольку длительность импульса возбуждающего света много меньше длительности импульса люминесценции, возможно осуществить совмещение основного детектора 2 с детектором 4. В этом случае определение амплитуды импульса отраженного света осуществляется за время, в течение которого импульс люминесценции не регистрируется.

Формула изобретения

1. Способ маркировки и контроля объектов, заключающийся в том, что на объект наносят опознавательный знак, содержащий люминесцирующие вещества с различными временами высвечивания, облучают его излучением и регистрируют излучение люминесценции, которое используют для распознавания объекта, отличающийся тем, что облучение проводят импульсным излучением с длительностью, меньшей, чем длительность люминесценции веществ, входящих в опознавательный знак, регистрируют излучение люминесценции фотоэлектрическим детектором, измеряют амплитуду импульсного излучения, отраженного объектом, сравнивают ее с эталонной, по результатам сравнения изменяют чувствительность фотоэлектрического детектора, регистрирующего люминесценцию опознавательного знака, измеряют форму нормированного по амплитуде импульса люминесценции, сравнивают ее с хранящейся в долговременной памяти и в качестве кода объекта используют форму импульса люминесценции.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отраженный от объекта свет и свет люминесценции регистрируют одним и тем же фотоэлектрическим детектором, а форму импульса люминесценции определяют по длительности импульса на выходе фотоэлектрического детектора при различных порогах регистрации.

3. Устройство для контроля объектов с нанесенным на них опознавательным знаком, включающее источник излучения, оптически связанный с объектом, и основной фотоэлектрический детектор, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит усилитель, измеритель формы люминесцентного импульса и дополнительный фотоэлектрический детектор, предназначенный для регистрации отраженного от объекта излучения, при этом источник излучения выполнен импульсным, основной фотоэлектрический детектор, предназначенный для регистрации люминесценции опознавательного знака, подключен к основному входу усилителя, выход дополнительного фотоэлектрического детектора подключен к задающему коэффициент усиления входу усилителя, а выход усилителя соединен с измерителем формы люминесцентного импульса.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что основной и дополнительный фотоэлектрические детекторы совмещены, причем выход фотоэлектрического детектора соединен с входом линии задержки, выход которой подключен к основному входу усилителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1