Универсальный портативный радиометр-спектрометр
Изобретение относится к области обнаружения и идентификации источников радиоактивных измерений. Портативный радиометр-спектрометр содержит два канала регистрации ядерных излучений, при этом гамма-канал состоит из сцинтилляционного кристалла, сопряженного с фотоэлектронным умножителем, выход которого через усилитель первого канала и аналого-цифровой преобразователь связан с микропроцессорной системой. Нейтронный канал состоит из детектора нейтронов, связанного через усилитель второго канала и дискриминаторы с микропроцессорной системой, имеющей выходы на дисплей и ЭВМ. В портативный радиометр-спектрометр дополнительно введена система стабилизации, включающая светодиод, сопряженный с фотоэлектронным умножителем и соединенный с импульсным генератором тока, вход которого связан с выходом микропроцессорной системы, управляемый микропроцессорной системой каскад усиления и цифровой датчик температуры, выход которого связан микропроцессорной системой. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства за счет устранения необходимости систематической калибровки гамма-канала. 1 ил.
Изобретение относится к области обнаружения и идентификации источников радиоактивных излучений и может быть использовано для осуществления контроля за перемещением делящихся и радиоактивных материалов, экологического мониторинга, в передвижных радиологических лабораториях, службах радиационного контроля и т.п.
В качестве аналога рассмотрим портативный индикатор ионизирующего излучения [1] , состоящий из газоразрядной трубки, узла контроля питания, схемы усиления и формирования одиночной серии импульсов, в которую введен узел контроля схемы на ложные срабатывания от помех, неисправностей и т.д. Схема усиления и формирования выполнена в виде ждущего генератора одиночной серии импульсов. Серия импульсов индуцируется звуковым и световым индикатором. В индикатор введены импульсный детектор и зарядная цепь для ждущего режима работы. Недостатком данного устройства является невозможность идентификации обнаруживаемых источников радиоактивных излучений. В качестве прототипа рассмотрим устройство [2], предназначенное для спектрометрии ионизирующих излучений, имеющее 2 сцинтилляционных блока, сопряженных с фотоэлектронными умножителями, и регистрирующее как гамма-кванты, так и нейтроны. Недостатком данного устройства является неточность измерения спектров ионизирующих излучений, вызванная температурной нестабильностью элементов устройства. Целью изобретения является устранение указанного недостатка, а именно - устранение необходимости систематической калибровки гамма-канала. Цель достигается тем, что в устройство, предназначенное для спектрометрии ионизирующих излучений, регистрирующее ядерные излучения, содержащее два канала регистрации ядерных излучений, при этом гамма-канал состоит из сцинтилляционного кристалла, сопряженного с фотоэлектронным умножителем, выход которого через усилитель гамма-канала и аналого-цифровой преобразователь связан с микропроцессорной системой, в состав гамма-канала дополнительно введена система стабилизации, включающая светодиод, сопряженный с фотоэлектронным умножителем и соединенный с импульсным генератором тока, вход которого связан с выходом микропроцессорной системы, управляемый микропроцессорной системой каскад усиления, расположенный между усилителем гамма-канала и его аналого-цифровым преобразователем, и цифровой датчик температуры, выход которого связан с микропроцессорной системой, а нейтронный канал состоит из детектора нейтронов, связанного через усилитель второго канала и дискриминаторы с микропроцессорной системой, имеющей выходы на дисплей и ЭВМ. На чертеже представлена блок-схема устройства, где: 1 - сцинтилляционный кристалл, 2 - ФЭУ, 3 - усилитель первого канала, 4 - АЦП, 5 - микропроцессорная система, 6 - детектор нейтронов, 7 - усилитель второго канала, 8 - дискриминаторы, 9 - дисплей,10 - светодиод,
11 - импульсный генератор тока,
12 - управляемый каскад усиления,
13 - цифровой датчик температуры. Прибор имеет два встроенных канала регистрации ядерных излучений: гамма и нейтронный. Гамма-канал состоит из сцинтилляционного кристалла 1, фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) 2, усилителя 3, управляемого каскада усиления 12, светодиодной системы стабилизации. Световые вспышки, образующиеся в кристалле 1, при прохождении ядерного излучения, регистрируются ФЭУ 2, усиливаются усилителем 3, дополнительным каскадом 12 и подаются на вход амплитудно-цифрового преобразователя (АЦП) 4. Стабилизация гамма-канала осуществляется по реперному пику, образующемуся в гамма-спектре при засветке ФЭУ световыми импульсами от специального светодиода 10. Светодиод запитывается импульсным генератором тока 11, управляемым микропроцессорной системой 5. Микропроцессорная система определяет положение реперного пика и затем поддерживает его положение в заданных пределах путем управления по специальной программе коэффициентом усиления управляемого каскада 12 с учетом данных температурного датчика 13. Нейтронный канал содержит детектор 6 в виде трубок, помещенных в замедлитель из полиэтилена. Сигналы детекторов усиливаются усилителем 7, отбираются по амплитуде с помощью дискриминаторов 8 и далее обрабатываются микропроцессорной системой 5. В результате введения системы стабилизации появилась возможность проводить идентификацию радиоактивных источников в широком диапазоне температур и входных загрузок без применения внешней ЭВМ и дополнительных калибровок по энергии. Проведенные испытания подтвердили возможность идентификации устройством изотопов Am-241, Ba-133, Co-57, Co-60, Cs-137, K-40, Mn-54, Sn-113, Th-232, U-235, U-238 в диапазоне температур от -20oC до +50oC. Литература
1. А.С. 1764432 от 20.04.91. 2. Патент RU 2071089 C1.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Способ стабилизации спектрометра // 2085968
Изобретение относится к способам стабилизации спектрометрических трактов сцинтилляционными детекторами, предназначенными для регистрации гамма-квантов и рентгеновского излучения
Стабилизатор базовой линии спектрометра // 2085967
Изобретение относится к ядерной физике, конкретнее к устройствам стабилизации коэффициента передачи дискретных пропорциональных детекторов ионизирующих излучений, в которых выходной сигнал пропорционален энергии, потеренной частицей в детекторе, таких как сцинтилляционные детекторы, импульсные ионизационные камеры, пропорциональные счетчики с несамостоятельным разрядом, счетчики Черенкова и т.д
Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в спектрометрах ионизирующего излучения, эксплуатирующихся в течение длительного промежутка времени
Изобретение относится к ядерной физике и предназначено для стабилизации коэффицента усиления сцинтилляционного спектрометра
Изобретение относится к области ядерного приборостроения, а именно к спектрометрии ядерных излучений, и может быть использовано в многодетекторных спектрометрических и радиометрических системах
Изобретение относится к области ядерной физики, а именно к ядерно-физическим методам исследования с применением гамма-излучения, и может быть использовано в геологии, горном деле, медицине и в других областях народного хозяйства
Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики, а именно к устройствам для стабилизации энергетической шкалы спектрометра, и может быть использовано в спектрометрической аппаратуре
Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и радиационному приборостроению и может быть использовано в радиометрической и спектрометрической аппаратуре, а также в радиационных приборах контроля различных технологических параметров с применением сцинтилляционных счетных и спектрометрических блоков детектирования
Изобретение относится к ядерной физике, конкретнее к способам и устройствам корректировки и стабилизации измерительных трактов радиоизотопных устройств, и может найти применение в пороговых регистраторах (релейных радиоизотопных приборах) для контроля параметров технологических сред в различных отраслях промышленности
Способ стабилизации чувствительности сцинтилляционного блока детектирования гамма-излучения // 2364892
Изобретение относится к радиоизотопным устройствам, предназначенным для контроля технологических параметров производственных процессов, а конкретно, к способам стабилизации тракта регистрации гамма-излучения
Изобретение относится к области ядерного приборостроения
Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерению ионизирующих излучений с помощью сцинтилляционного детектора, и может быть использовано для стабилизации чувствительности сцинтилляционного детектора в области спектрометрии ионизирующих излучений ( , , , n) для радиационных мониторов ядерных материалов (ЯМ) и/или радиоактивных веществ (РВ)
Изобретение относится к детектору, предназначенному для измерения ионизирующего излучения, предпочтительно -излучения и рентгеновского излучения, содержащий сцинтиллятор и детектор света, детектор света стабилизирован благодаря использованию предварительно заданного источника света, предпочтительно светодиода (СД), где длительность и/или форма световых импульсов источника света отличаются от длительности и/или формы световых импульсов, излучаемых сцинтиллятором
Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к способам стабилизации показаний сцинтилляционных детекторов при работе в широкой области изменения температур окружающей среды, в частности при работе в полевых условиях
Изобретение относится к ядерной физике, конкретнее к способам и устройствам корректировки и стабилизации измерительных трактов радиоизотопных устройств
Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и радиационному приборостроению и может быть использовано в радиометрической и спектрометрической аппаратуре, а также в радиационных приборах контроля различных технологических параметров с применением сцинтилляционных счетных и спектрометрических блоков детектирования. Сущность изобретения заключается в том, что излучение регистрируют в двух смежных дифференциальных каналах, расположенных на разных склонах реперного пика, сравнивают средние частоты следования импульсов в первом и втором дифференциальных каналах и по результатам сравнения формируют управляющий сигнал коррекции коэффициента передачи детектирующего тракта, дополнительно выбирают размеры сцинтиллятора такими, чтобы проходящие через него мюоны вторичного космического излучения при наиболее вероятной длине пути оставляли в нем энергию ЕмахP, превышающую максимальную энергию регистрируемых гамма-квантов от измеряемого и фонового излучения, а вышеупомянутые два смежных дифференциальных канала предварительно устанавливают таким образом, чтобы ЕмахP находилась в одном из них. Технический результат - повышение стабильности и надежности стабилизации. 1 ил.
Изобретение относится к ядерной физике, конкретнее к устройствам для стабилизации и корректировки коэффициента передачи сцинтилляционного детектора, и может быть использовано в приборах и системах для измерения ионизирующих излучений. Устройство корректировки и стабилизации коэффициента передачи сцинтилляционного детектора для радиоизотопных приборов контроля технологических параметров содержит сцинтиллятор, оптически связанный с фотоэлектронным умножителем, линейный усилитель, вход которого соединен с выходом фотоэлектронного умножителя, к выходу линейного усилителя последовательно подключены экстраполятор и интегратор, выход интегратора подключен к неинверсному входу дифференциального усилителя, к инверсному входу - источник опорного напряжения, а выход дифференциального усилителя - на вход регулируемого источника питания фотоэлектронного умножителя, при этом в устройство дополнительно введены: реверсивный счетчик, вычитающий вход которого через формирователь импульсов подключен к выходу линейного усилителя; генератор импульсов, который подключен на суммирующий вход реверсивного счетчика, и электронный ключ, управляющий вход которого через интерполятор подключен к выходам реверсивного счетчика, а выход источника опорного напряжения - через электронный ключ к неинверсному входу дифференциального усилителя. Технический результат - повышение точности измерения ионизирующих излучений. 1 ил.
