Устройство для регистрации ионизирующих излучений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ, содержащее вакуумный радиационный детектор, источник напряжения и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что, о целью повышения чувствительности и помехоустойчивости устройства, оно дополнительно содержит соленоид, соединенный с источником переменного тока, причем радиационный детектор установлен внутри соленоида и его элeктpoдьf перпендикулярны плоскостям витков соленоида.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI>s 6 01 Т 1/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ И:>ОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 2667403/25 (22) 31 07.78 (46) 15.09.92. Бюл. М 34 (72) E.K. Малышев и О.И. Щетинин (53) 621,387,424 (088.8) (56) А.Б. Дмитриев и Е.К. Малышев. Нейтронные. ионизационные камеры для реакторной техники, М.; Атомиздат, 1975, с. 70.

Авторское свидетельство СССР

N ..450513, кл. G 01 Т i/8 1973.

Изобретение относится к области регистрации ионизирующего излучения, а именно, с помощью вакуумных радиационных детекторов и может найти применение в системах радиационного контроля рентгеновских и ядерных установок, Известны устройства, в которых для измерения интенсивности ионизирующего излучения и рименя ются . вакуумные радиационные детекторы.

Недостатком известных устройств являются низкая чувствительность к излучению и обусловленные этим трудности измерения малых постоянных токов, в особенности, при наличии токов утечки и электромагнитных помех. От указанных недостатков свободны устройства, в которых производится преобразование тока детектора в перемен. ный сигнал;

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее вакуумный радиационный детектор, соединенный с источником, источник напряжения и регистрирующее устройство, в качестве которого использованы усилители и измерительный прибор переменного тока. Преобразование Ы 72 38 с>9 А1 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ, содержащее вакуумный радиационный детектор, источник напряжения и регистрирующее устройство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с. целью повышения чувствительности и помехоустойчивости устройства, оно дополнительно содержит соленоид, соединенный с источником переменного тока, причем радиационный детектор установлен внутри соленоида и его электроды перпендикулярны плоскостям витков соленоида. тока детектора в переменный сигнал производится путем подачи на его электроды пе- (. ременного напряжения с амплитудой, превышающей напря>кение насыщения TQка детектора, в результате чего выходной сигнал имеет форму ограниченной синусоиды и содержит помимо частоты переменного напряжения высшие гармоники.

Отделение части полезного сигнала от токов утечки, имеющих частоту переменного н@. пряжения, осуществляется включением между детектором и усилителем фильтра верхних частот с частотой среза большей, чем частота переменного напряжения.

Недостатками известного решения являются малая величина выходного сигнала, т.е. не менее 70% сигнала детектора на частоте питания подавляется фильтром, чувствительность к иска>кения л питающего

Напряжения и к по лехам на частотах больших, чем частота среза фильтра, Целью изобретения является повышение чувствительности и помехоустойчивости устройства.

Цель достигается тем, что известное устройство дополнительно содержит солено723899

30

35 ид, coQglll еииый с источником переменного тока, причем радиальный детектор установлен внутри соленоида и его электроды перпендикулярны плоскостям витков соленоидов.

На фиг,1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 — образование перемеииагс Qblходиого сигнала; на фиг.3 — траектория электронов эмиссии в детекторах с плоскопараллельиой и цилиндрической геометрией электродов.

Устройство содержит вакуумный радиационный детектор 1, состоящий из разделенных вакуумным промежуткам эмиттера

2 и коллектора 3 эмиссионных электронов, иа который подано постоянное положительное напряжение U oT источника 4, и pGc;Io" ложеииых внутри соленоида 5, плоскости витков которого перпендикулярны поверхности электродов, созда ощим переменное

Во времени магнитное поле при его питании от источника 6 переменного тока. Выходной сигнал детектора подается иа вход усилителл 7 и измеряетсл прибором 8 переменного тока.

Устройство работает следу ощим образом. При взаимодействии излучения с материалом электродов последние испускают вторичные медленные электроны, которые в отсутствие магнитного поля собираютсл на коллекторе благодаря приложенному постоянному напряжению U. При вкл очеиии соленоида D цепь переменнога тока 9 между электродами возникает переменное магнитное поле, При одновременном действии взаимно перпеидикуллрных электрического и магнитного полей электроны эмиссии движутсл по сложной траектории обусловленной одновременно циркуляцией B плоскости, перпендикулярной магнитному

Ф полю и дрейфам в направлении вектора (Е

H f, т.е, параллельно поверхности электродовв. При достижении силы ToKG в соленоиде некоторого критического значения магнитнал индукцил будет таKова, что диаметр циркуляции 3llQKTpolloB будет меньше расстолнил между электродами, и средний так детектора станет равным иул,о. При меньLLlIlx значениях така соленоида электроны с эмиттера попада|ат иа коллектор и средний так отличен от иулл, достигая своего максимальиого значения при l = О, Таким образом, при праха>кдеиии переменного тока обмотке соленоида средний ток 10 детектора меняетсл с часто — îé, вдвое большей частоты тока питанил. Фактически кривая 10 имеет более сложный вид, обусловленный циркуллциями электронов между электродами с частотой, определяемой соотношением а г<> = — ) где l m-наряд и масса электрона, В гп — магнитная иидукцил. Длл электронов с нулевой начальной скоростью значение магнитной индукции, при которой диаметр циркуляции равен расстоянию между электродами, определлетсл

1 2m формулами B = — 0 алл ллоокоTt К параллельных электродов (фиг.8) и /2m

 —, U для цилииг Ь гк (1 —— г, дрически", электродов (фиг.4), где б — расстояние между электродами, гз, гк радиусы эмиттер", и коллектора. Длл электронов с ненулевой начальной скоростью соответствующие значения индукции определяются в общем случае из условий

m т — Vо-Vg 2 б

Р где Vo и Чд - соответственно векторы начальной скорости и скорости дрейфа, причем

В

1 Чл!=—

Е

Описываемое устройство позволлет эффективно преобразовывать ток эмиссии ракуумиого радиационного детектора в переменный сигнал, амплитуда которого равна максимальному значени а така эмиссии, Повышение частоты полезного сигнала в два раза по сравнению с частотой переменного тока и электрическое разделение цепей выходного clllнала и питания переменным током повышает помехоустойчивость устройства.

723899

Редактор E.Ãèðèíñêàÿ Техред М.Моргентал Корректор Л.Ливринц

Заказ 4061 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Устройство для регистрации ионизирующих излучений Устройство для регистрации ионизирующих излучений Устройство для регистрации ионизирующих излучений 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к определению характеристики ионизационной камеры деления

Изобретение относится к области физики элементарных частиц, связанной с регистрацией быстрых заряженных частиц, и позволяет расширить разновидность детекторов заряженных частиц, в частности использовать в качестве средства торможения заряженных частиц вещество фактически любого химического состава

Изобретение относится к области регистрации ионизирующих излучений

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике, в частности к детекторам ионизирующего излучения

Изобретение относится к электронной технике, а именно, к ядерно-физическим детекторам фотонов, обладающим высоким разрешением

Изобретение относится к средствам регистрации ионизирующих излучений и может быть использовано в прикладных и научных исследованиях по ядерной физике и физике высоких энергий для прецизионного измерения временных и пространственных координат треков заряженных частиц
Наверх