Способ повышения достоверности радиационных измерений при использовании в качестве детектора газоразрядного счетчика гейгера-мюллера

Изобретение относится к области измерения ионизирующих излучений, а именно гамма-излучения с применением газоразрядных счетчиков. Сущность изобретения заключается в том, что способ оценки достоверности радиационных измерений, проводимых дозиметрическим прибором с газоразрядным счетчиком Гейгера-Мюллера, заключается в создании в измерительной схеме прибора дополнительного счетного канала с временной задержкой, для которого серия нескольких следующих один за другим импульсов воспринимается как один импульс. При наличии у газоразрядного счетчика эффекта многократных лавин показания основного канала превышают показания дополнительного канала свыше определенных пределов. При этом делается вывод о неисправности счетчика, результаты измерения считаются недостоверными, а прибор направляется в ремонтные органы. Технический результат – возможность оценки достоверности показаний непосредственно во время измерений. 1 ил.

 

Изобретение относится к области измерения ионизирующих излучений, а именно гамма-излучения с применением газоразрядных счетчиков, в частности к индивидуальному дозиметрическому контролю, включающему в себя измерение дозы, а также мощности дозы.

Изобретение может быть применено в индивидуальных дозиметрах при проведении радиационной разведки в ходе ликвидации последствий радиационных аварий, а также при работе персонала с источниками ионизирующих излучений или обслуживании ядерных энергетических установок.

2 Уровень техники

Достоверность радиационных измерений осуществляется в настоящее время системой метрологического обеспечения парка дозиметрических приборов, в основе которой лежит процедура периодической поверки и градуировки [1].

Во время проведения поверки устанавливается факт принадлежности погрешности градуировки интервалу допустимых значений. В противном случае проводится градуировка прибора или ремонт, также завершающиеся процедурой поверки.

Принято считать, что у поверенного дозиметрического прибора погрешность сохраняется в допустимых пределах до назначенного срока повторной поверки.

Способ обеспечения достоверности дозиметрических измерений путем проведения периодической поверки принят за прототип, так как является составной частью предлагаемого способа.

Недостатком существующего способа является то, что в течение межповерочного интервала исправность прибора и соответственно достоверность измерений не оцениваются, в то время как не исключена вероятность наличия или появления неисправности у газоразрядного счетчика, заключающейся в многократном срабатывании при попадании одного гамма-кванта, причем количество срабатываний при попадании гамма-кванта может меняться с течением времени. Это приводит к тому, что кажущаяся чувствительность счетчика может изменяться в разы, увеличивая погрешность свыше допустимых пределов.

Кроме того, эффект многократных лавин не обнаруживается во время поверки и отградуированный прибор через некоторое время может давать неверные показания.

3 Раскрытие изобретения

Основным элементом, определяющим достоверность измерений дозиметром, является газоразрядный счетчик.

Если ресурс счетчика не исчерпан, то его чувствительность к ионизирующему излучению является строго постоянной величиной. Это обуславливает достоверные измерения у отградуированного и исправного прибора в течение всего межповерочного интервала времени. Однако в газоразрядных счетчиках могут происходить определенные деструктивные изменения у газовых компонент внутреннего наполнения. В результате этого гасящая способность счетчика уменьшается и возникает вероятность появления двойных и даже многократных лавин после регистрации одного гамма-кванта.

Данное явление носит стохастический характер и может увеличивать кажущуюся чувствительность счетчика произвольным образом. Во время измерений прибором с таким счетчиком его чувствительность может существенно отличаться от той, которая наблюдалась при градуировке прибора, вследствие чего погрешность измерений будет превышать допустимые пределы, что в итоге приведет к неправильным выводам и принятым решениям.

Задачей, решаемой в данном изобретении, является обнаружение наличия эффекта двойных лавин у газоразрядного счетчика и подачей при этом соответствующего сигнала. Техническим результатом от применения изобретения является возможность оценки достоверности проводимых измерений дозиметром на газоразрядных счетчиках путем контроля за исправностью счетчика и, соответственно, в возможности осуществления своевременной замены его в случае неисправности.

4 Осуществление изобретения

Поставленная цель достигается следующим образом: кроме основного счетного канала в дозиметре создается дополнительный счетный канал, в котором организуется искусственное мертвое время, но не для самого счетчика, а для счетной схемы. Этого можно достичь введя в схему временную задержку по длительности, превышающую мертвое время счетчика в несколько раз. Счетчик в течение этой временной задержки может срабатывать обычным образом, порождая лавины, но при этом счетная схема их не будет регистрировать. Так, в случае неисправности счетчика, сопровождающейся многократными лавинами на один гамма-квант, повторяющиеся лавины будут следовать одна за другой через короткие промежутки времени (приблизительно равные мертвому времени самого счетчика). При этом временная задержка запускается после первого срабатывания счетчика, а вся серия импульсов, порожденных одним гамма-квантом, или некоторая ее часть, произойдет до истечения этой задержки.

Таким образом, даже после серии импульсов, возникающих при регистрации одного гамма-кванта, на счетную схему дополнительного канала проходит только один импульс от первой лавины. Основной счетный канал в этом случае регистрирует обычным образом все возникающие лавины, в том числе и повторные, а дополнительный счетный канал регистрирует только количество гамма-квантов, попавших в счетчик, за вычетом только тех немногих, что попали в счетчик в течение задержки. В результате этого итоговые частоты по двум счетным каналам при неисправном счетчике могут различаться до нескольких раз.

Если счетчик исправен и вероятность повторных лавин исключена, существует некоторая вероятность того, что после регистрации одного гамма-кванта следующий гамма-квант попадет до истечения задержки дополнительного счетного канала. В этом случае показания основного канала будут также превышать результаты, полученные в дополнительном канале. Однако это превышение относительно невелико (до 10%) и подчиняется строгим законам математической статистики, в частности соответствует нормальному распределению Гаусса.

Таким образом, проведя сравнение результатов, полученных по двум счетным каналам, можно абсолютно точно утверждать, подвержен ли газоразрядный счетчик эффекту многократных лавин или нет.

В случае превышения частоты сигналов в основном канале относительно дополнительного канала на величину, превышающую статистически допустимую, подается специальный сигнал на индикатор, после чего делается вывод о недостоверности проводимых измерений, а прибор подлежит сдаче в ремонтные органы.

Таким образом, при работе с дозиметром происходит автоматический непрерывный контроль исправности счетчика, что позволяет оценивать достоверность результатов проводимых измерений.

5 Краткое описание чертежей

На фигуре 1 показана функциональная схема дозиметра с двумя счетными каналами. Между газоразрядным счетчиком и дополнительным счетным каналом введена схема задержки. Сигналы, поступающие с выходов счетных каналов, сравниваются в анализаторе частоты импульсов. При превышении частоты сигналов основного канала относительно дополнительного свыше допустимого статистически допустимого значения включается индикатор неисправности счетчика.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Методические указания №9 «Войсковые средства дозиметрического контроля радиационной обстановки и облучения личного состава. Методы и средства аттестации и поверки». [Текст] / - М: Воен. Издат. 1989. - 90 с.

Способ оценки достоверности радиационных измерений, проводимых дозиметрическим прибором с газоразрядным счетчиком Гейгера-Мюллера, заключающийся в подтверждении факта принадлежности погрешности градуировки интервалу допустимых значений, отличающийся тем, что после поверки прибора при каждом измерении осуществляется слежение за появлением неисправности газоразрядного счетчика в виде эффекта многократных лавин, которые реализуется за счет введения в измерительную схему прибора дополнительного счетного канала с временной задержкой, включаемой после срабатывания счетчика, в течение которой импульсы от повторных срабатываний счетчика не регистрируются, оценка достоверности проведенного измерения осуществляется на основе расчета относительной разности количества импульсов, зарегистрированных за время измерения основным и дополнительным каналами, при этом, если получаемая величина больше статистически разрешенного значения, то результат измерения считается недостоверным.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу обучения определению области радиационной аварийной ситуации на основе смоделированной аварии. Технический результат – обеспечение способа обучения определению области радиационной аварии аналогично реальной радиационной аварийной ситуации.

Изобретение относится к области дозиметрии, а именно к способу осуществления, поиска и обнаружения источников гамма-излучения. Способ поиска и обнаружения источников гамма-излучения в условиях неравномерного радиоактивного загрязнения дополнительно содержит этапы, на которых определяют источник с максимально активным излучением, проводят замер мощности излучения коллимированным детектором и одновременно определяют расстояние до источника с помощью детекторного лазерного дальномера, при этом оси коллимированного детектора и лазерного дальномера направляют параллельно с разнесением по горизонтали, регистрируют показания лазерного дальномера и значение дозы мощности, фиксируемой детектором, затем на основании этих данных вычисляют мощность дозы излучения реального источника, после чего для проверки адекватности измеренного расстояния до источника излучения перемещают ось нацеливания дальномера на величину разнесения по горизонтали, повторно измеряют и регистрируют расстояние, результаты поочередных измерений расстояния сравнивают и при расхождении в замерах в пределах погрешности лазерного дальномера информацию признают достоверной.

Изобретение относится к области выявления радиационной обстановки. Сущность изобретения заключается в том, что способ автоматического определения местоположения точечного источника гамма-излучения на местности содержит этапы, на которых с помощью блока детектирования, расположенного на борту беспилотного летательного аппарата вертолетного типа, сравнивают скорости счета боковых детекторов и устанавливают направление на источник гамма-излучения.

Изобретение относится к области ведения радиационной разведки местности. Способ ведения воздушной радиационной разведки местности с использованием беспилотного летательного аппарата вертолетного типа заключается в измерении на высоте полета мощности дозы и приведении ее величины к интересующей высоте с использованием зависимости мощности дозы над радиоактивно загрязненной местностью от высоты измерения, при этом нахождение величины кратности ослабления гамма-излучения слоем воздуха проводится путем установления зависимости мощности дозы от высоты измерения, составленной по результатам измерения при вертикальном полете над обследуемой радиоактивно загрязненной местностью.

Изобретение относится к средствам для оценки радиационной обстановки окружающей среды. Сущность: настоящая система размещена на наземном комплексе (7) обработки и управления измерительной информацией и беспилотном летательном аппарате (2).
Изобретение относится к дистанционным способам радиационных исследований и может быть использовано для выявления радиационных загрязнений поверхности Земли. Сущность: на основе анализа излучений в инфракрасном диапазоне частот 8-14 мкм создают карты распределения латентного тепла в атмосфере.

Изобретение относится к области выявления радиационной обстановки на объектах атомной энергетики после аварийного выброса в атмосферу радиоактивных веществ. Способ ведения воздушной радиационной разведки местности в районе аварии на ядерном реакторе с разгерметизацией активной зоны заключается в измерении на высоте полета значений мощности дозы гамма-излучения и приведении полученных значений к высоте 1 м над поверхностью земли, при этом радиационная разведка осуществляется с борта летательного аппарата носимым измерителем мощности дозы со временем измерения не более 2 с, высота полета выдерживается до 150 м, скорость полета устанавливается не более 200 км/ч, при выполнении измерений мощности дозы снимаются показания высотомера, проводится расчет кратности ослабления гамма-излучения слоем воздуха по формуле K=2,019+0,027h-1+1,128×10-6h-3, показания измеренной мощности дозы умножаются на коэффициент K.

Изобретение относится к области воздушного радиационного мониторинга. Сущность: получают изображения участков в диапазоне видимых длин волн, а также в диапазоне длин волн флуоресценции атмосферного азота под воздействием ионизирующих излучений с помощью матричных фоточувствительных детекторов.

Изобретение относится к измерительной технике и преимущественно предназначено для исследования процессов, происходящих в среде океанов и других водоемов. Технический результат изобретения - повышение стабильности потенциала электрода и повышение надежности работы за счет устранения факторов, создающих шунтирование сопротивления изоляции между электролитическим контактом и электролитическим ключом электрода. Сущность: проточный вспомогательный электрод содержит заполненную электролитом камеру 7, в которой создается избыточное давление подпружиненной втулкой 9.

Изобретение относится к области радиоактивных измерений. Технический результат - повышение оперативности статистически обеспеченного детектирования вариаций радиоактивности природной среды с десятков тысяч секунд до единиц секунд, что повышает точность обнаружения и идентификации радиоактивных аномалий. Сущность: используют один или несколько идентичных независимых друг от друга спектрометрических детекторов гамма-излучения.

Изобретение относится к области измерения ионизирующих излучений, а именно гамма-излучения с применением газоразрядных счетчиков. Сущность изобретения заключается в том, что способ оценки достоверности радиационных измерений, проводимых дозиметрическим прибором с газоразрядным счетчиком Гейгера-Мюллера, заключается в создании в измерительной схеме прибора дополнительного счетного канала с временной задержкой, для которого серия нескольких следующих один за другим импульсов воспринимается как один импульс. При наличии у газоразрядного счетчика эффекта многократных лавин показания основного канала превышают показания дополнительного канала свыше определенных пределов. При этом делается вывод о неисправности счетчика, результаты измерения считаются недостоверными, а прибор направляется в ремонтные органы. Технический результат – возможность оценки достоверности показаний непосредственно во время измерений. 1 ил.

Наверх