Сцинтилляционный детектор с реперным источником

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.05.79 (21) 2771389/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51) М. Кл.

G 01Т 1/40

Государственный комитет

СССР (53) УДК 539.1.074.3 (088.8) Опубликовано 23.06.82. Бюллетень № 23 ло делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 23.06.82 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

И. А. Лебедев, О. П. Соборнов и О. П. Щеглов

Ордена Ленина институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского (54) СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ ДЕТЕКТОР С РЕПЕРНЫМ

ИСТОЧНHКОМ

Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики, точнее к устройствам детектирования гамма-излучения с одновременным контролем работоспособности и стабильности энергетического диапазона сцинтилляционного спектрометра, предназначенного для измерения низких активностей.

Измерение низких активностей радионуклидов при длительных экспозициях, и, 10 особенно, в условиях воздействия различных дестабилизирующих факторов (геофизические и космические исследования) связано с высокими требованиями к проблеме контроля стабильности энергетического диапазона спектрометра.

Известен сцинтилляционный детектор, содержащий сцинтиляционный кристалл на основе цезия иодистого (1).

Основным недостатком этого известного устройства является отсутствие контроля стабильности работы, что ухудшает точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сцинтилляционный детектор со встроенным реперным источником, содержащий сцинтилляционный кристалл на основе цезия иодистого (2).

Основные недостатки этого известного устройства в невозможности контроля за стабильностью энергетического диапазона спектрометра при изменении температуры среды, окружающей детектор, и увеличении скорости счета фоновых импульсов в рабочем ди ап а зоне спектр о метр а.

Первый недостаток обусловлен тем, что световыход таких детекторов имеет различные температурные хар актеристики при возбуждении у-квантами и заряженными частицами. Второй недостаток является следствием самопоглощения а-частиц в самом источнике, а также рассеяния и неполного поглощения в сцинтилляторе и материале подложки.

Целью изобретения является обеспечение контроля стабильности световыхода детектора.

Поставленная цель достигается тем, что в сцинтилляционный детектор с реперным источником, содержащий сцинтиляционный кристалл на основе цезия иодистого, в центр кристалла дополнительно введен точечный источник гамма-излучения 7Cs заданной активности.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый сцинтилляционный детектор; на фиг. 2 — гамма-спектры, полученные без точечного источника и с ним.

776272

Детектор состоит из сцинтилляционного кристалла 1 Cs 1 (Tl) (ф100 (100 мм), в центре которого в отверстии 2 (9 1 мм) помещена фторопластовая трубка 3, на конце которой находится точечный источ- 5 ник 4 Cs активностью 100 распадов/с, герметичного корпуса 5 со стеклянным окном 6, расположенного над фотоумножителем 7.

На фиг. 2 приведены гамма-спектры, по- 10 лученные, 8 — до установки и 9 — после установки точечного источника з Cs, При размерах сцинтиллятора Я 80)(80 мм и более гамма-кванты с энергией 661,6 кэВ практически полностью поглощаются внут- 15 ри кристалла, и в наблюдаемом гаммаспектре заметен лишь дополнительный пик полного поглощения при практически полном отсутствии комптоновского распределения. Реперный пик может быть использо- 20 ван в системе автоматической коррекции дрейфа, поскольку природа его та же, что и природа пиков регистрируемого излучения.

Поскольку сцинтилляционные кристаллы 25 на основе Cs I всегда содержат в том или ином количестве загрязняющий их радионуклид Cs осколочного происхождения, то это обстоятельство практически исключает возможность их использования для зо измерения низких активностей в низкоэнергетическом участке диапазона вплоть до энергии 0,75 МэВ. В связи с указанным выше эти высокоэффективные и механически прочные детекторы целесообразно ис- з пользовать для анализа радионуклидов лишь в области энергий от 0 75 до

3 — 5 МэВ.

Различие в концентрациях загрязняющего детекторы " Cs препятствует, кроме 4О того, их взаимозаменяемости.

Таким образом, использование йзобретения позволяет превратить недостатки дедекторов на основе иодистого цезия в их дополнительное достоинство.

Проведенные автор ам и эксперименты показали, что дополнительное отверстие, сделанное в негигроскопичном и пластичном материале сцинтиллятора, практически (в пределах погрешностей измерений) не ухудшает его спектрометрических характеристик. При этом изобретение позволяет значительно сократить время, затрачиваемое на проверку работоспособности системы и осуществить ее в условиях значительного колебания температур и других нагрузок, когда применение известных детекторов невозможно.

Формула изобретения

Сцинтилляционный детектор с реперным источником, содержащий сцинтилляционный кристалл на основе цезия иодистого, отл ич а ющи и ся тем, что, с целью обеспечения контроля стабильности световыхода детектора, в центр кристалла дополнительно введен точечный источник гамма-излучения "Сз заданной активности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. B. В. Матвеев, Б. И. Хазанов. Приборы для измерения ионизирующих излучений. Атомиздат, 1972, с. 206.

2. Ю. А. Цирлин, В. В, Померанцев, Т. И. Соколовская и др. Сцинтилляционный гамма-детектор с реперной линией, Сборник «Ядерное приборостроение. Вопросы атомной науки и техники» вып. 20, 1973, Атомиздат, с. 48 (прототип).

776272 Риг 1

/37

/Вебер пиеопа

Puz 2

Составитель С. Простой

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Орлова

Редактор Н. Коляда

Типография. пр. Сапунова, 2

Заказ 764/18 Изд. № 157 Тираж 719 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытый

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5