Счетчик для координатно-чувствительной регистрации ионизирующего излучения

 

О П И С А Н И Е (11)908695

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Савв Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12.02.81 (21) 3237051/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

Н 01J 47/06

G 01Т 5/12//

G 01Т 1/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.08.82. Бюллетень № 31 (53) УДК 539.1.074.23 (088.8) Дата опубликования описания 23.08.82 (72) Авторы изобретения Д. А. Гоганов, Т П. Топоркова, Д. А. Клименская, И. П. Лепик и О. P. Бабанова

Ленинградское научно-производственное объединение

«БУРЕВЕСТНИК» / (54) СЧЕТЧИК ДЛЯ КООРДИНАТНО-ЧУВСТВИТЕЛЬНОЙ

РЕГИСТРАЦИИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики и может быть использовано в газоразрядных детекторах ионизирующего излучения, обеспечивающих регистрацию координаты места взаимодействия кванта излучения с чувствительным объемом, благодаря использованию анода с высоким сопротивлением.

Известен координатно-чувствительный счетчик ионизирующего излучения (1).

Этот счетчик содержит газонаполненный корпус, в котором укреплена резистивная анодная нить, выполненная из непроводящего стекла, обладающего необходимой эластичностью, с примесью окислов металлов, например окисла свинца. Поверхностный слой нити представляет собой проводник с большим удельным сопротивлением, полученным за счет удаления некоторой части окислов из поверхностного слоя нити.

Использование в счетчике описанной анодной нити, обладающей повышенной механической прочностью, позволяет упростить сборку счетчика, производить очистку нити ультразвуковой вибрацией и увеличить срок службы счетчика.

Однако срок службы такого счетчика все же невысок, вследствие разрушающего воздействия ионизирующего изучения на анодную нить, особенно при попадании на нить прямого пучка излучения.

Наиболее близким техническим решением является счетчик для координатно-чувствительной регистрации ионизирующего излучения (2). Счетчик содержит газонаполненный цилиндрический корпус, в котором укреплена вдоль оси резистивная анодная нить с высоким удельным сопротивлением (1,6 КОм/мм — 500 КОм/мм) . Анодная нить выполнена из кварцевого волокна, на который нанесена оболочка из проводящего материала из графита с сопротивлением 20+2 КОм/мм. Счетчик обладает хо15 рошим пространственным разрешением и и позволяет регистрировать излучение с низкой энергией.

Недостатком известного счетчика является небольшой ресурс работы не только

20 вследствие хрупкости кварцевого волокна, но и вследствие разрушающего воздействия на анодную нить ионизирующего излучения особенно при попадании на нее прямого пучка, 25 Цель изобретения — увеличение срока службы счетчика в условиях прямого воздействия ионизирующего излучения.

Цель достигается тем, что в счетчике для координатно-чувствительной регистрации

30 ионизирующего излучения на резистивный

908195, )

)0

) г

0 / 5

З0

50 слой анодной нити нанесен защитный слой с удельным сопротивлением, которое не менее чем в тысячу раз больше сопротивления резистнвной оболочки, причем резистивная оболочка анодной нити и ее защитный слой могут быть выполнены в виде пленок на основе окислов олова с примесью сурьмы.

На фиг. 1 изображен один из возможных вариантов выполнения предлагаемого счетчика; на фиг. 2 — сечение анодной нити.

Счетчик содержит корпус 1 прямоугольного сечения, заполненный газообразной смесью ксенона с метаном, на оси которого расположена резистивная анодная нить

2, укрепленная в торцевых стойках 3. АнодIll)51 IIIITh 2 COCTOHT H3 H3OJIHIIHOHHOI о BOJIOKна 4, на которое н)несена резистивная оболочка 5 с защитным слоем 6, удельное сопротивление которого не менее, чем в тысячу раз больше сопротивления резистивной оболочки 5. В качестве изоляционного волокна 4 может быть использовано бесщелочное стекло марки ШСБ, а резистивная оболочка 5 и защитный слой 6 преимущественно выполнены из водного раствора

SbClq и ЬпС145Н О, в соотношении 4 вес. ч.

SbClg на 100 вес. ч, SnC145HqO и 70 вес. ч.

ЬЬС1з на 30 вес. ч. SIIC145H O соответственно. При этом удельное сопротивление резистивной оболочки 5 составляет 4 КОм/мм, а защитного слоя 6 — 1 МОм/мм.

Счетчик работает следующим образом.

При попадании излучения в газовый объем счетчика происходит ионизация газа и под действием электрического поля, создаваемого напряжением, приложенным между корпусом 1 и анодной нитью 2, образовавшиеся электроны движутся к аноду 2 и на расстоянии 25 — 50 мкм, равном радиусу анода, в результате ударной ионизации происходит процесс газового усиления. Попадая на анодную нить 2, электроны вызывают импульс напряжения, который можно регистрировать на обоих концах нити и по разности времени нарастания фронтов импульсов или Iro отношению величин зарядов судят о координате места взаимодействия излучения с газовой средой счетчика.

Предложенный счетчик обладает повышенным сроком службы при попадании первичного излучения в чувствительный объем, так как защитный слой предохраняет резистивную оболочку анодной нити от разрушения, вызываемого локальным разогревом при попадании на нее лавины электронов. Для избежания шунтирующего действия защитного слоя его сопротивление выбирают не менее чем в тысячу раз больше, чем сопротивление резистивной оболочки. Толщину защитного слоя выбирают исходя из следующих соображений: он должен быть достаточно толстым в несколько микрон, чтобы служить надежной защитой резистивной оболочки, и в то же время достаточно тонким, чтобы его сопротивление в направлении по радиусу анода было не слишком велико. Большое сопротивление защитного слоя в радиальном направлении приводит к временной задержке регистрируемого импульса, что затрудняет последующую обработку сигнала.

Использование резистивной анодной нити из бесщелочного стекла с защитным слоем, выполненным из пленок на основе окислов олова с примесью окислов сурьмы, с удельным сопротивлением не менее чем в тысячу раз большим, чем сопротивление резистивной оболочки, позволяет значительно увеличить срок службы счетчика и получить значительный экономический эффект от -применения счетчика в рентгеновских дифрактометрах.

Формула изобретения

1. Счетчик для координатно-чувствительной регистрации ионизирующего излучения, содержащий газонаполненный корпус, в котором укреплена анодная нить, выполненная из изолятора с резистивной оболочкой из проводящего материала с высоким удельным сопротивлением, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения срока службы счетчика путем уменьшения влияния ионизирующего излучения на резистивную оболочку анодной нити, на резистивную оболочку нанесен защитный слой с удельным сопротивлением, которое не менее чем в тысячу раз больше сопротивления резистивной оболочки.

2. Счетчик по п, 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что резистивная оболочка и защитный слой выполнены в виде пленок на основе окислов олова с примесью окислов сурьмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Заявка Франции № 2382088, кл. Н 01J

39/28, опублик. 1978.

2. Патент США № 3483377, кл. 250-83.3, опублик. 1969 (прототип).

908195 фиг 1 фиг. Z

Составитель В. Мухин

Техред А. Камышникова

Редактор Л. Письман

Корректор Л Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1183/16 Изд. № 202 Тираж 758 Подписное

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

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