Способ мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта

Авторы патента:

Кондратьева Алла Георгиевна (RU)

Яковлева Валентина Станиславовна (RU)

Черепнев Максим Святославович (RU)

G01T1/20 - с помощью сцинтилляционных детекторов

Владельцы патента RU 2616224:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к области измерения ядерных излучений, а именно к измерению в режиме мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта. Способ мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта содержит этапы, на которых выполняют регистрацию альфа-излучения продуктов распада радона, накопленных внутри установленной на поверхность грунта накопительной камеры, в корпусе которой выполнены отверстия для частичного выхода почвенного газа, при этом предварительно на месте установки накопительной камеры производят измерение плотности потока радона и торона с помощью радиометра, определяют количество импульсов от торона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада N_Tn, затем устанавливают накопительную камеру на поверхность грунта и производят непрерывные последовательные измерения количества импульсов с длительностью одного измерения τ от 60 до 900 с закрепленным внутри накопительной камеры сцинтилляционным альфа-детектором, чувствительная поверхность которого расположена не менее чем на 0,10 м выше поверхности грунта, определяют поправочный коэффициент K_Rn для перевода скорости счета импульсов от радона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада в единицы измерения плотности потока радона, а плотность потока радона определяют из выражения:

где q_Rn(t) - плотность потока радона с поверхности грунта в момент времени t, Бк м^-2 с^-1;

K_Rn - поправочный коэффициент, (Бк м^-2 с^-1)/(имп. с^-1);

N_Rn+Tn(t) - суммарное количество зарегистрированных за длительность одного измерения τ импульсов от радона, торона и альфа-излучающих дочерних продуктов их распада в момент времени t, имп.;

N_Tn - количество импульсов от торона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада за длительность одного измерения τ, имп.;

τ - длительность одного измерения, с.

Технический результат – упрощение способа проведения мониторинга, повышение достоверности полученных результатов. 3 ил.

Изобретение относится к области измерения ядерных излучений, а именно к измерению в режиме мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта, и может быть использовано для исследования внутрисуточных вариаций плотности потока радона, оценки радоноопасности территорий, плотности ионизации приземного слоя атмосферы, изучения предвестников землетрясений, процессов и механизмов газообмена между грунтом и атмосферой, литосферно-атмосферных связей.

Известен способ измерения плотности потока радона с поверхности грунта по бета- и гамма-излучению, заключающийся в регистрации бета-излучения продуктов распада радона, накопленных внутри накопительной камеры, установленной на поверхность грунта [RU 2428715 С1, МПК G01T 1/16 (2006.01), опубл. 10.09.2011]. Согласно этому способу производят измерения суммарного количества импульсов от бета- и гамма-излучения продуктов распада радона установленным внутри накопительной камеры счетчиком бета- и гамма-излучения, чувствительная поверхность которого расположена таким образом, чтобы на нее не попадало бета-излучение почвенных радионуклидов, а основание накопительной камеры закрыто диффузионным фильтром, предотвращающим попадание торона из грунта. Перед измерением камеру проветривают в течение не менее чем 900 с, затем при открытой камере проводят фоновые измерения в течение t₁ не менее 300 с, камеру закрывают и в течение промежутка времени t₂ от 2400 до 48000 с производят измерение количества импульсов от бета- и гамма-излучения. Плотность потока радона определяют из выражения

где q - плотность потока радона с поверхности грунта, Бк м^-2 с^-1;

N - измеренное суммарное количество импульсов за время t₂, имп.;

- измеренное фоновое значение количества импульсов за время t₁, имп.;

ε - поправочный коэффициент, имп. с^-1 Бк^-1;

S - площадь основания накопительной камеры, м²;

λ - постоянная распада радона, c^-1.

t₁ - время измерения фона, с;

t₂ - время накопления радона, с.

Процесс измерений усложнен из-за того, что приходится открывать и закрывать накопительную камеру, периодически меняя фильтр в ее основании, что приводит к изменению условий измерения. Этим способом измеряют плотность возмущенного потока радона, то есть измеряют заниженное значение по сравнению с истинным значением плотности невозмущенного потока. Таким образом, все это приводит к увеличению суммарной неопределенности результата измерения.

Известен способ измерения плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта [Stieff L.R., Kotrappa P., Bigu J. Passive E-PERM® Radon Flux Monitors For Measuring Undisturbed Radon Flux From The Ground // International Radon Symposium. - Fletcher, North Carolina, 1996. - P. II-1.1 - II-1.6.], выбранный в качестве прототипа, заключающийся в том, что накопительную камеру, в корпусе которой выполнены несколько небольших отверстий для частичного выхода почвенного газа, а внутри расположен предварительно заряженный электретный детектор (тефлоновый диск), устанавливают на поверхность грунта, вдавливая края основания камеры до ограничительного кольца, на период от нескольких часов до месяцев. Почвенный радон поступает внутрь накопительной камеры через диффузионный фильтр, задерживающий торон, установленный в основании накопительной камеры. Внутри камеры радон распадается, происходит накопление продуктов распада и ионизация воздуха. Ионизация воздуха внутри камеры приводит к понижению поверхностного заряда электрета. После экспонирования, через 8 часов, извлекают электретный детектор и измеряют падение напряжения за счет радона стандартным измерителем. Скорость разрядки электретного детектора пропорциональна плотности потока радона.

Радон из накопительной камеры через отверстия в ее корпусе частично поступает во внешнюю атмосферу и внутри накопительной камеры устанавливается полуравновесная концентрация радона, которая изменяется со временем в зависимости от изменения плотности потока радона. Такая накопительная камера позволяет измерять плотность невозмущенного потока радона с поверхности грунта. Накопительную камеру предварительно калибруют для установления коэффициента переводящего показания измерителя в единицы плотности потока радона.

Недостатки способа-прототипа:

- большая длительность одного измерения, которая зависит от толщины тефлонового диска и составляет от 2 суток до 12 месяцев, что не позволяет проводить исследование внутрисуточных вариаций величины плотности потока радона;

- невозможность использования для мониторинга, т.е. проведения непрерывных последовательных измерений без участия оператора;

- необходимость периодически менять диффузионный фильтр в основании накопительной камеры, что приводит к изменению условий измерения.

Задачей изобретения является разработка способа мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта.

Поставленная задача решена за счет того, что способ мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта, так же как в прототипе, заключается в регистрации альфа-излучения продуктов распада радона, накопленных внутри установленной на поверхность грунта накопительной камеры, в корпусе которой выполнены отверстия для частичного выхода почвенного газа.

Согласно изобретению, предварительно, на месте установки накопительной камеры производят измерение плотности потока радона и торона с помощью радиометра, определяют количество импульсов от торона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада N_Tn. Затем устанавливают накопительную камеру на поверхность грунта и производят непрерывные последовательные измерения количества импульсов с длительностью одного измерения τ от 60 до 900 с, закрепленным внутри накопительной камеры сцинтилляционным альфа-детектором, чувствительная поверхность которого расположена не менее чем на 0,10 м выше поверхности грунта. Определяют поправочный коэффициент K_Rn для перевода скорости счета импульсов от радона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада в единицы измерения плотности потока радона. Плотность потока радона определяют из выражения:

где q_Rn(t) - плотность потока радона с поверхности грунта в момент времени t, Бк м^-2 с^-1;

K_Rn - поправочный коэффициент, (Бк м^-2 с^-1)/(имп. с^-1);

N_Rn+Tn(t) ^_ суммарное количество зарегистрированных за длительность одного измерения τ импульсов от радона, торона и альфа-излучающих дочерних продуктов их распада в момент времени t, имп.;

τ - длительность одного измерения, с.

Известно [Яковлева B.C. Моделирование влияния состояния атмосферы и литосферы на динамику плотности потока радона и торона с поверхности земли // Известия ТПУ. 2010, Т. 317, №2, С. 162-166], что плотность потока торона с поверхности грунта (фиг. 1) почти не изменяется при изменении скорости адвекции (не более 2,6% в широком диапазоне значений 0<υ<10^-5 м/с). Поэтому в выражении (2) величина N_Tn является постоянной для конкретного места мониторинга и не зависит от времени.

Выбор длительности одного измерения τ от 60 до 900 с зависит от технических характеристик выбранного альфа-детектора, а именно эффективности его регистрации, а также от объемной активности радона внутри накопительной камеры, и определяется требованием к неопределенности результата измерения. Ограничение на расстояние чувствительной поверхности детектора от поверхности грунта, равное 0,10 м, позволяет избавиться от "фона", который может быть обусловлен регистрацией альфа-частиц, образующихся при распаде радионуклидов, содержащихся в грунте.

В предлагаемом способе, количество и размер отверстий выбирают исходя из условия, что скорость счета импульсов внутри накопительной камеры должна быть не менее чем в 10 раз выше, чем скорость счета импульсов в открытой атмосфере при том же расстоянии чувствительной поверхности сцинтилляционного альфа-детектора от поверхности грунта. Это позволяет снизить статистическую погрешность (среднее квадратическое отклонение) результата измерений.

Таким образом, предложенный способ мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта является простым и достоверным.

На фиг. 1 представлены: сплошной кривой - зависимость плотности потока торона (ППТ) с поверхности грунта от скорости адвекции почвенных газов; штрих-пунктирной кривой - зависимость плотности потока радона (ППР) с поверхности грунта от скорости адвекции почвенных газов.

На фиг. 2 показана блок-схема устройства для мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта.

На фиг. 3 представлены результаты измерения плотности потока радона с поверхности грунта.

Для осуществления предлагаемого способа использовали устройство для мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта (фиг. 2), содержащее накопительную камеру 1, на верхней поверхности которой выполнено шесть отверстий 2. В верхней части накопительной камеры 1 закреплен сцинтилляционный альфа-детектор 3, чувствительная поверхность которого расположена на 0,10 м выше поверхности грунта. Сцинтилляционный альфа-детектор 3 соединен с блоком усиления сигнала 4 (БУС), к которому подключен счетчик 5 (С), связанный с компьютером 6 (ЭВМ).

Накопительная камера 1 объемом 4,71 л, высотой 0,15 м и площадью основания S=3,14⋅10^-2 м² и с ограничительным кольцом изготовлена из непроницаемого для радона материала – поливинилхлорида. Диаметр отверстий 2 составляет 4 мм.

В качестве сцинтилляционного альфа-детектора 3, блока усиления сигнала 4 (БУС) и счетчика 5 (С) использован блок детектирования БДПА-01 (ООО НТЦ «РАДЭК»), работающий под управлением заводского программного обеспечения на компьютере 6 (ЭВМ).

Для мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта выбрали площадку, расположенную около института мониторинга климатических и экологических систем г. Томска.

Предварительно, перед установкой накопительной камеры 1 на поверхности грунта произвели измерения плотности потоков радона и торона с помощью радиометра RTM 2200 (SARAD GmbH, Германия). Измеренные значения плотности потоков радона и торона составили: q_Rn(t)=15,82 мБк м^-2 с^-1 и q_Tn(t)=850 мБк м^-2 с^-1.

Затем, на месте установки устройства для мониторинга плотности невозмущенного потока родона с поверхности грунта определили количество импульсов N_Tn от торона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада за длительность одного измерения τ=600 с с помощью спектрометра СЭА-13П1 (ЗАО НПЦ «АСПЕКТ»), в котором использован полупроводниковый альфа-детектор типа D30 (ООО «СНИИП-Плюс»). N_Tn составило: N_Tn=7,80 имп.

После этого на грунт установили накопительную камеру 1 таким образом, чтобы чувствительная поверхность сцинтилляционного альфа-детектора 3 была расположена на 0,10 м выше поверхности грунта, при этом края накопительной камеры 1 вдавливали в грунт до ограничительного кольца. Через отверстия 2 радон частично поступал во внешнюю атмосферу, поэтому внутри накопительной камеры 1 в течение мониторинга сохранялась полуравновесная концентрация радона.

Альфа-частица, попадая в слой сцинтиллятора ZnS(Ag) сцинтилляционного альфа-детектора 3, вызывала появление вспышек света, которые в свою очередь, провзаимодействовав с материалом фотокатода этого детектора 3, выбивали из него электроны, которые «умножались» в результате вторичной эмиссии на динодах, в итоге на эквивалентном нагрузочном сопротивлении цепи анода возникал импульс напряжения. Далее сигнал поступал на блок усиления сигнала 4 (БУС), с выхода которого поступал на вход счетчика 5 (С) и передавался в компьютер 6 (ЭВМ).

Таким образом, производили измерение скорости счета импульсов внутри накопительной камеры 1 при длительности одного измерения τ 600 с, удостоверившись, что скорость счета импульсов внутри накопительной камеры 1 удовлетворяет условию, что она должна быть не менее чем в 10 раз выше, чем скорость счета импульсов в открытой атмосфере при том же расстоянии чувствительной поверхности сцинтилляционного альфа-детектора 3 от поверхности грунта.

Измеренное за τ=600 с суммарное количество импульсов N_Rn+Tn от радона, торона и альфа-излучающих дочерних продуктов их распада составило 48,60 имп. Скорость счета импульсов внутри накопительной камеры 1 составила 48,60 имп./600 с=0,081 имп./с, что в 40,5 раз выше скорости счета импульсов в открытой атмосфере, которая составила 0,002 имп./с.

Определили поправочный коэффициент K_Rn для перевода скорости счета импульсов от радона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада в единицы измерения плотности потока радона из выражения 1, который составил

Внесли K_Rn в программу компьютера 6 (ЭВМ) для расчета плотности потока радона.

Установили начальное время отсчета 00:00:00 02.09.2011, установили длительность одного измерения 600 с и при помощи компьютера 6 (ЭВМ) по выражению (1) провели мониторинг плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта. Первое измеренное значение q_Rn составило 14,20 мБк м^-2 с^-1. Остальные значения результатов мониторинга ППР приведены на фиг. 3.

Аналогичным образом провели измерения при длительности одного измерения τ=60 с и τ=900 с и получили первые измеренные значения q_Rn=13,90 мБк м^-2 с^-1 и q_Rn=14,24 мБк м^-2 с^-1 соответственно.

Способ мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта, заключающийся в регистрации альфа-излучения продуктов распада радона, накопленных внутри установленной на поверхность грунта накопительной камеры, в корпусе которой выполнены отверстия для частичного выхода почвенного газа, отличающийся тем, что предварительно на месте установки накопительной камеры производят измерение плотности потока радона и торона с помощью радиометра, определяют количество импульсов от торона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада N_Tn, затем устанавливают накопительную камеру на поверхность грунта и производят непрерывные последовательные измерения количества импульсов с длительностью одного измерения τ от 60 до 900 с закрепленным внутри накопительной камеры сцинтилляционным альфа-детектором, чувствительная поверхность которого расположена не менее чем на 0,10 м выше поверхности грунта, определяют поправочный коэффициент K_Rn для перевода скорости счета импульсов от радона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада в единицы измерения плотности потока радона, а плотность потока радона определяют из выражения:

где q_Rn(t) - плотность потока радона с поверхности грунта в момент времени t, Бк м^-2 с^-1;

K_Rn - поправочный коэффициент, (Бк м^-2 с^-1)/(имп. с^-1);

τ - длительность одного измерения, с.

Изобретение относится к способу определения направления на источник ядерного излучения сцинтилляционными детекторами. Способ поиска и обнаружения источников ядерных излучений с использованием сцинтилляционных кристаллов, площадь поперечного сечения которых значительно меньше площади боковой поверхности, заключающийся на сравнении количества зарегистрированных частиц сцинтилляционными кристаллами, находящимися в непосредственной близости друг от друга, но под разными углами, обработки полученной измерительной информации и принятии решения о результате по минимальному зарегистрированному детектором событий каждым отдельным кристаллом.

Способ измерения мощности дозы в смешанном аппаратурном спектре гамма-излучения // 2613594

Изобретение относится к области ядерного приборостроения, а именно к способам измерения мощности поглощенной дозы гамма-излучения с помощью сцинтилляционных детекторов.

Неорганический монокристаллический сцинтиллятор // 2613057

Изобретение относится к новым неорганическим кристаллическим сцинтилляционным материалам на основе бромида лантана, легированного церием, и может быть использовано для регистрации ионизирующего излучения – гамма-квантов, рентгеновского излучения, космических излучений, элементарных частиц в фундаментальной физике, технике и медицине.

Устройство обнаружения для обнаружения излучения // 2607719

Изобретение относится к устройству обнаружения для обнаружения излучения. Устройство обнаружения для обнаружения излучения содержит вещество оксисульфид гадолиния (GOS) для формирования сцинтилляционного света в зависимости от обнаруженного излучения, оптический фильтр для снижения интенсивности части сцинтилляционного света, имеющего длину волны более 650 нм, блок обнаружения для обнаружения фильтрованного сцинтилляционного света.

Способ изготовления пластмассовых сцинтилляторов на основе полистирольных гранул // 2607518

Изобретение относится к области регистрации ионизирующих излучений и может быть использовано для изготовления недорогих сцинтилляционных детекторов в самом широком диапазоне габаритных размеров и толщин.

Рентгеновское обследование с использованием волоконных сцинтилляционных датчиков со сдвигом длин волн // 2606698

Использование: для регистрации рассеянного рентгеновского излучения при контроле объекта посредством рентгеновского излучения. Сущность изобретения заключается в том, что не разбитый на пиксели объем сцинтилляционной среды преобразует энергию падающего проникающего излучения в сцинтилляционный свет, извлекаемый из области извлечения сцинтилляционного света посредством множества оптических волноводов, выровненных по существу параллельно друг другу в области извлечения сцинтилляционного света, примыкающей к не разбитому на пиксели объему сцинтилляционной среды, для направления света, извлеченного из сцинтилляционного света, и регистрации фотонов, направленных указанным множеством волноводов, с возможностью генерирования сигнала, характеризующего падающий поток рентгеновского излучения.

Сцинтилляторный блок, содержащий поглощающую рентгеновские лучи оболочку, и рентгеновская детекторная матрица, содержащая такой сцинтилляторный блок // 2605520

Изобретение относится к сцинтилляторному блоку, который может быть использован в рентгеновской детекторной матрице для компьютерной томографии (СТ). Сцинтилляторный блок содержит матрицу пикселей сцинтиллятора, причем каждый из пикселей сцинтиллятора имеет верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и боковые поверхности и причем пиксели сцинтиллятора размещены так, что боковые поверхности соседних пикселей сцинтиллятора обращены друг к другу, и поглощающую рентгеновские лучи оболочку, содержащую электрически изолирующий, сильно поглощающий рентгеновские лучи материал, причем сильно поглощающий рентгеновские лучи материал имеет атомное число больше чем 50; причем поглощающая рентгеновские лучи оболочка размещена на нижней поверхности пикселей сцинтиллятора; поглощающая рентгеновские лучи оболочка содержит частицы сильно поглощающего рентгеновские лучи материала, причем частицы включены в связующий материал; 90% частиц имеют размер между 1 и 50 мкм; и поглощающая рентгеновские лучи оболочка покрывает по меньшей мере 80% нижней поверхности каждого из пикселей сцинтиллятора.

Сцинтиллятор на основе тербия для детектора // 2605518

Изобретение относится к области компьютерной томографии (КТ). Система визуализации содержит источник излучения и матрицу чувствительных к излучению детекторов, включающую в себя матрицу сцинтилляторов и матрицу фотодатчиков, оптически связанную с матрицей сцинтилляторов, причем матрица сцинтилляторов включает в себя Gd2O2S:Pr,Tb,Се, причем количество Tb3+ равно или меньше, чем пятьдесят мольных частей на миллион.

Детектор излучения // 2603240

Изобретение относится к детектору излучения, используемому в устройствах визуализации медицинской радиологии. Детектор излучения включает в себя трехмерный многослойный сцинтиллятор, который включает в себя множество блоков сцинтиллятора, упорядоченных в матрицу трехмерным образом так, чтобы сформировать призму, в которой вложенные слои, имеющие показатель преломления, отличный от показателя преломления блоков сцинтиллятора, и/или имеющие характеристику поглощения или рассеяния света, излученного блоками сцинтиллятора, расположены на граничных поверхностях между множеством блоков сцинтиллятора, причем эти граничные поверхности проходят в направлении, перпендикулярном направлению высоты призмы, и светоизолирующие слои, которые изолируют передачу света, излученного сцинтиллятором, расположены на, по меньшей мере, некоторых граничных поверхностях, проходящих в направлении, параллельном направлению высоты призмы, и блок определения позиции, который определяет позицию излучения света в направлении высоты призмы на основе отношения величин энергии света, падающего на упомянутые два элемента приема света, образующих пару.

Тонкий сцинтилляционный счётчик // 2599286

Изобретение относится к области детектирования слабых радиационных сигналов с помощью сцинтилляционных счетчиков и может быть преимущественно использовано в детекторах обнаружения бета-загрязнений.

Газовый электролюминесцентный детектор ионов и способ идентификации ионов // 2617124

Изобретение относится к детекторам ионов на космических аппаратах и в области ускорительной атомной масс-спектрометрии - с улучшенными характеристиками по степени идентификации ионов. Предложен детектор, работающий в условиях вакуума, состоящий из корпуса, заполненного благородным газом (Ar, Kr, Xe, Ne или He) при низком (около 0.01-0.5 атм) давлении, входного окна для пропуска ионов внутрь детектора, дрейфового объема, сформированного катодом из проводящей сетки и полеформирующими электродами, электролюминесцентного зазора (ЭЛ зазора), сформированного двумя проводящими параллельными сетками, фотоприемниками для регистрации пропорциональной электролюминесценции в ЭЛ зазоре, согласно изобретению фотоприемником является многоканальная сборка гейгеровских лавинных фотодиодов (ГЛФД) в виде матрицы, чувствительных в видимой и ближней инфракрасной (ИК) области спектра или в области вакуумного ультрафиолета (ВУФ), а плоскость ЭЛ зазора расположена либо перпендикулярно плоскости входного окна, т.е. вдоль трека иона и с поперечным дрейфом электронов первичной ионизации по отношению к треку, либо параллельно плоскости входного окна, т.е. поперек трека иона и с продольным дрейфом электронов первичной ионизации по отношению к треку. Детектор способен эффективно регистрировать отдельные ионы, т.е. работать в режиме счета ионов при их полной остановке в детекторе, и идентифицировать ионы путем измерения одновременно их полной энергии, а также ионизационных потерь (dE/dx) вдоль трека путем его сегментации на сектора измерения как с достаточно высоким пространственным разрешением вдоль трека (Δx<1 см), так и с высоким энергетическим разрешением для каждого из сегментов трека (σ/Е<2%). Заявляемая совокупность признаков позволяет регистрировать и идентифицировать ионы с энергией выше порядка 1 МэВ, причем с достаточно высоким пространственным (<1 см) и энергетическим (<2%) разрешением, что позволит повысить способность к идентификации ионов по сравнению с другими детекторами ионов. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Кристалл со структурой граната для сцинтиллятора и использующий его детектор излучения // 2622124

Изобретения могут быть использованы в медицинских томографических устройствах, в устройствах для измерения излучения в области физики высоких энергий и разведки природных ресурсов. Монокристалл со структурой граната для сцинтиллятора представлен одной из общих формул (1), (2) или (3). где 0,0001≤х≤0,15, 0≤у≤0,1, 2,5<z≤3,5, RE – Y и/или Yb, а отношение суммы содержаний Gd, Се, RE к сумме содержаний Al и Ga составляет 3:5. где 0,0001≤а≤0,15, 0,1<b≤3, 3<с≤4,5 и 0≤3-а-b. где 0,0001≤р≤0,15, 0,1<q≤1,5 1<r≤4,5, 0≤3-p-q, RE' - Y или Yb, а отношение суммы содержаний Gd, Се, RE’ к сумме содержаний Al и Ga составляет 3:5. Детектор излучения включает указанный сцинтиллятор и приемник света от сцинтиллятора. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 12 ил., 9 табл.

Сцинтиллятор // 2627387

Изобретение относится к сцинтиллятору, который может быть использован в качестве детектора рентгеновского излучения в медицине, при досмотре вещей в аэропортах, досмотре грузов в портах, в нефтеразведке. Сцинтиллятор содержит кристалл CsI в качестве его основы и Tl, Bi и O, причем концентрация a Bi по отношению к Cs в кристалле составляет 0,001 атомной млн-1 ≤ a ≤ 5 атомных млн-1; и отношение (a/b) концентрации a Bi по отношению к Cs в кристалле к концентрации b O по отношению к I в кристалле составляет от 0,005⋅10-4 до 200⋅10-4. Сцинтиллятор имеет высокий выход при повышенных характеристиках послесвечения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл., 12 пр.

Устройство обнаружения излучения и система формирования изображений с помощью излучения // 2628635

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам обнаружения излучения и формирования изображений с помощью излучения. Устройство содержит детектор излучения, поступающего в устройство обнаружения излучения, электрическую схемную плату, выполненную с возможностью управления детектором, блок охлаждения, выполненный с возможностью охлаждения детектора и схемной платы, и кожух, выполненный с возможностью вмещения указанных элементов. Внешняя поверхность кожуха имеет углубленную часть на части задней поверхности, противоположной той стороне, на которую поступает излучение, и на части боковой поверхности, рядом с частью задней поверхности. При этом в углубленной части сформированы выводные части, через которые электропроводная линия, соединяемая с возможностью отсоединения от схемной платы, и трубопроводная линия, выполненная с возможностью обеспечения перемещения охлаждающего вещества к блоку охлаждения, соответствующим образом выводятся на внешнюю часть кожуха. Система содержит устройство формирования изображений с помощью излучения, включающее упомянутое выше устройство, и устройство управления, выполненное с возможностью обработки графических данных, полученных устройством формирования изображений. Использование изобретений позволяет сберечь пространство для прокладки электропроводной/трубопроводной линии. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ получения чистого вольфрамата свинца в ионных расплавах // 2629292

Изобретение относится к технологии получения вольфрамата свинца (PbWO4) в ионных расплавах и может быть использовано при изготовлении сцинтилляционных элементов, применяемых в детекторах ионизирующих излучений высоких энергий, работающих в условиях высоких дозовых нагрузок в трактах регистрации, требующих высокого временного разрешения. Исходные компоненты, взятые в эквивалентных количествах, смешивают и тщательно перетирают в ступке, загружают в платиновый тигель и опускают в шахтную печь, температуру в которой поднимают постепенно до 550-600°C, и выдерживают 1 ч. Расплав выливают на стальную подложку, после охлаждения тщательно перетирают в ступке и отмывают PbWO4 от шлака (сульфаты) в горячей воде в течение 20 мин, затем отфильтровывают, промывая водой. Полученный порошок PbWO4 просушивают при 300°С, а затем прокаливают при 500°C. Технический результат: получение чистого вольфрамата свинца, сокращение времени процесса синтеза и энергозатрат. 3 пр.

Система лучевой визуализации // 2637835

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к лучевой визуализации. Система содержит множество устройств лучевой визуализации, причем каждое устройство лучевой визуализации содержит панель обнаружения излучения, включающую в себя множество пикселей, выстроенных в двухмерную матрицу, и выполненную с возможностью преобразовывать излучение в сигналы изображения, и кожух, охватывающий панель обнаружения излучения, причем множество устройств лучевой визуализации выстроено так, что часть каждого из устройств лучевой визуализации пространственно перекрывается при наблюдении со стороны облучения излучением, а лучевое изображение получается на основе сигналов изображения от каждого из множества устройств лучевой визуализации. Кожух по меньшей мере одного устройства лучевой визуализации из множества устройств лучевой визуализации сформирован так, что коэффициент пропускания излучения кожуха, размещенного в области перекрытия, выше, чем коэффициент пропускания излучения кожуха, размещенного в области, которая отличается от области перекрытия, причем на кожухе, размещенном в области, которая отличается от области перекрытия устройства лучевой визуализации, расположены выключатель питания устройства лучевой визуализации, блок отображения для отображения состояния электропитания устройства лучевой визуализации и соединительный участок устройства лучевой визуализации. Использование изобретения позволяет подавить артефакты, возникающие на втором устройстве визуализации из-за кожуха первого. 18 з.п. ф-лы, 14 ил.

Композиция сцинтиллятора, устройство детектора излучения и способ регистрации высокоэнергетического излучения // 2638158

Изобретение относится к композиции сцинтиллятора, содержащей следующие материалы и любые продукты их реакций: материал матрицы, содержащий: первый компонент из по меньшей мере одного элемента, выбранного из группы, состоящей из щелочных металлов и таллия; второй компонент, представляющий собой натрий; третий компонент, представляющий собой лантан; четвертый компонент из по меньшей мере двух элементов, выбранных из группы, состоящей из фтора, хлора и брома, или (ii) из более чем двух элементов, выбранных из группы, состоящей из галогенов; и активатор для материала матрицы, содержащий церий. Причем композиция сцинтиллятора представляет собой Се3+ активированный смешанный галогенид со структурой эльпазолита и при этом материал матрицы дополнительно содержит висмут, и указанный висмут присутствует в количестве, находящемся в диапазоне примерно от 1% мол. до 40% мол. в расчете на общее количество молей активатора и материала матрицы. Также изобретение относится к устройству детектора излучения и способу регистрации высокоэнергетического излучения. Композиция обладает превосходным световым выходом, малым временем послесвечения и хорошими характеристиками в отношении разрешения по энергии. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Кристаллы на основе бромида таллия для детекторов ионизирующего излучения // 2638863

Изобретение относится к материалам детекторов для регистрации ионизирующего излучения, а также может быть использовано как оптический материал для ИК-оптики, лазерной техники, акустооптики. Кристаллы на основе бромида таллия дополнительно содержат 0,0028-0,00008 мас.% примеси бромида магния. Техническим результатом изобретения является повышение детекторных характеристик материала: μτе до 7,8⋅10-4 см2/В, μτh до 2,5⋅10-4 см2/В, удельного сопротивления до 1⋅1012 Ом⋅см, и обеспечение стабильности свойств в процессе эксплуатации. 1 табл.

Керамический фосвич-детектор со сплавленными оптическими элементами, способ его изготовления и изделия, состоящие из него // 2640094

Группа изобретений относится к керамическим фосвич-детекторам со сплавленными оптическими элементами. Сцинтиллятор содержит большое количество композиций граната в едином блоке, имеющих структурную формулу (1): M1aM2bM3cM4dO12, в которой O представляет собой кислород, М1, М2, М3 и М4 представляет собой первый, второй, третий и четвертый металл, которые отличаются друг от друга, причем сумма a+b+c+d составляет около 8, где «а» имеет значение от 2 до 3,5, «b» - от 0 до 5, «c» - от 0 до 5, «d» - от 0 до 1, где «b» и «c», «b» и «d» или «c» и «d» не могут быть оба равны нулю одновременно, в которой М1 представляет собой редкоземельный элемент, включая гадолиний, иттрий, лютеций или их комбинацию, М2 представляет собой алюминий или бор, М3 представляет собой галлий, а M4 представляет собой ко-допант; где две композиции, имеющие одинаковые структурные формулы, не расположены рядом друг с другом и где единый блок лишен оптических поверхностей раздела между различными композициями. Технический результат – повышение временного разрешения. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.