Ионизационный дозиметр

 

ИОНИЗАЦИОННЫЙ ДОЗИМЕТР, содержапщй иони:зационную камеру, к внутреннему электроду которой подключен входной конденсатор, блок питания, блок измерения, выход которого соединен .с входом блока индикации, о т Г 1СЕ;ШМАН йШ й|-Т;:Ш:-йаШ БлБЛИОТ ;.Л личающийс.я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, в дозиметр введены двухвходовый коммутатор, компаратор с гистерезисной характеристикой срабатывания и согласующий усилитель, блок питания выполнен с двумя выходами с противоположной полярностью выходного напряжения, выходы которого соединены с входами коммутатора, выход которого соединен с внешним электродом ионизационной камеры, входы компаратора соединены с обкладками входного конденсатора, выход компаратора через согласующий усилитель соединен с управляняцим входом коммутас € тора, вход блока измерения соединен с (f выходом компаратора, при этом блок измерения выполнен в виде измерителя частоты импульсово

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

gal)g Ь Ol т l/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3610920/24-25 (22) 29.06.83 (46) 23 ° 11.90. Бал hÔ 43 (7!) Научно-исследовательский реитгено-радиологический институт (72) Ю.Я.Харон, В.А.Марко, P.Ñ.Èèëüштейн и Ф.И.Глезин (53) 539 ° 1.08(088.8) (56) Байза К. и др. Рентгенотехника, енг1иц BypanemT 1973, с,48о

Рентгенотехника Справочник. Кинга 1. Под ред. В.В.Клюева, Mo,"Машиностроение", 1980, с.46-47.. (54) (57) ИОНИЗАЦИОННИЙ ДОЗИМЕТР со-, держащий ионизационную камеру, к внутреннему электроду которой подключен входной конденсатор, блок питания, блок измерения, выход которого соеди- нен,с входом блока индикации, о тИзобретение относится к области дозиметрии ионизирующих излучений в частности к дозиметру иониэационного: типа.

Известен ионизационный дозиметр,, содержащий ионизационную камеру, нить ,которой соединена с конденсатором

;большой емкости и электрометром, Недостатком известного дозиметра является высокий уровень погрешности вызываемый временным и температурным дрейфом элементов схемы, для устранения которых необходимо производить частую калибровку дозиметра с помощью эталонного радиоактивного источника, встроенного непосредственно в дози- .

„„SU„, 1141880 А1

2 л и ч а ю щ и и с.я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, в дозиметр введены двухвходовый коммутатор, компаратор с гистерезисной характеристикой срабатывания и согласующий усилитель, блок питания выполнен с двумя выходами с противоположной полярностью выходного напряжения, выходы которого соединены с входами коммутатора, выход которого соединен с внешним элек" тродом ионизационной камеры, входы компаратора соединены с обкладками входного конденсатора, выход компаратора через согласующий усилитель соединен с управляющим входом коммута- д тора, вход блока измерения соединен с выходом компаратора, при этом блок измерения выполнен в виде измерителя частоты импульсов. метр, что усложняет его схему. Кроме того, известный дозиметр обладает низкой чувствительностью измерений. М

Наиболее близким к предлагаемому ОО по техническому решению является ионн- O зационный дозиметр, содержащий ионизационную камеру, к внутреннему электроду которой подключен входной конденсатор, блок питания, подключенный между камерой и входным конденсатором, блок измерения, состоящий иэ ф блока преобразования постоянного тока, ионизационной камеры в перемещенный, усилителя переменного тока блока преобразования переменного напряжения в цифровой код, блок индика1!4188О ции, подключенный к выходу блока измерения.

Известный дозиметр, несмотря на используемые в нем средства преобразования постоянного тока в переменный, позволяющие устранить погрешности, связанные с дрейфом. усилителя постоянного тока, обла;,ает, тем не менее достаточно высоким уровнем поЭ !

О грешности (до 101 — основная погрешность) и невысоким уровнем чувствительности, что определяется, нестабильностью и myMoM преобразователя, работающего при низком (доли млВ) на!

5 пряжении, а также температурным дрейфом высоковольтного (десятки roM) входного резистора.

Цель изобретения заключается в повьш ении точности и чувствительности

20 измерений.

Поставленная цель достигае гся тем, что в ионизационный дозиметр, содержащий ионизационную камеру, к внутреннему электроду которой подключен входной конденсатор, блок питания, блок измерения, выход которого соединен с входом блока индикации, введены двухвходовый коммутатор, компаратор с гистерезисной характеристи30 кой срабатывания и согласующий усилитель, блок питания выполнен с двумя выходами с противоположной полярностью выходного напряжения, выходы которого соединены с входами коммутатора, выход которого соединен с внеш- 35 ним электродом ионизационной камеры, входы компаратора соединены с об кладками входного конденсатора, выход компаратора через согласующий усили40 тель соединен с управляющим входом коммутатора, вход блока измерения соединен с выходом компаратора, при этом блок измерения выполнен в виде измерителя частоты импульсов.

На чертеже представлена блок-схе45 ма ионизационного дозиметра.

Ионизационный дозиметр содержит ионизационную камеру (ИК) 1, подключенную через управляемый коммутатор

2 к блоку 3 питания с двумя выходами 50

4противоположной полярности V u U (1200 В). Внутренний электрод ИК 1 подключен к входному конденсатору 4.

К обкладкам конденсатора 4 подключены входы компаратора 5 с гистереэис- 55 ной характеристикой срабатывания, выполненного, предпочтительно, íà основе операционного усилителя с положительной обратной связью. Выход компаратора 5 через согласующий усилитель б подключен к управляющему входу коммутатора 2, а также к входу измерителя 7 частоты импульсов, выход которого соединен с входом блока 8 индикации.

Характеристика срабатывания компаратора 5 в зависимости от изменения входного напряжения, представляет собой прямоугольную гистерезисную петлю, ширина которой постоянна.

Ионизационный дозиметр работает следующим образом.

Перед началом измерений коммутатор 2 подает на ИК 1 напряжение положительной полярности от блока 3 питания. При облучении ИК 1 имеет конечное сопротивление; обратно пропорциональное мощности дозы. Ток в цепи ИК

1 с учетом стабильности питающего напряжения обратно пропорционально ее сопротивлению, т.е. прямо пропорционален мощности дозы. Этот ток заряжает входной конденсатор 4. Когда напря— жение на конденсаторе 4 достигает уровня срабатывания компараторà 5,:который предварительно устанавливается при регулировке, последний перейдет во второе устойчивое состояние и через согласующий усилитель 6 переключит коммутатор 2, в результате чего на ИК 1 поступает отрицательное напряжение. Затем конденсатор 4 разряжается до второго уровня срабатывания компаратора 5, после чего последний переключает коммутатор 2 и цикл повторяется.

На выходе компаратора 5 в ходе одного цикла срабатывания формируется сигнал прямоугольной формы, длительность которого определяется только двумя факторами: прямо пропорциональной зависимостью от ширины петли гистерезиса (U ) компаратора 5; обратно пропорциональной зависимостью от тока заряда конденсатора 4 (тока ик !).

За счет использования в качестве компаратора 5 операционного усилителя с положительной обратной связью можно добиться практического постоянст" ва У „ в результате чего длительность импульсов обеих полярностей на выходе компаратора 5 будет зависеть только от мощности дозы: " =а/Р, где c — длительность импульсов; а— л

const; P — мощность дозы. Период пов)!4!880

10 г

Редактор Л.Письман Техред Л.Олийнык Корректор С.Шекмар

Заказ 4343 Тираж 359 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,f01

5 торения импульсов Т будет равен удвоенной длительности импульсов Т=2а/P.

Эти импульсы поступают на вход изме-: рителя частоты импульсов, который бу5 дет измерять величину f=- = — проТ 2а порциональную мощности дозы, которая и индицируется блоком индикации 8.

Схемное решение, используемое в предлагаемом ионизационном дозиметре, по сравнению с прототипом поэва ляет исключить преобразователь постоянного тока в переменный, являющийся источником дополнительного шуi ма, кроме того, предлагаемый ионизационный дозиметр имеет низкое входное сопротивление, что выгодно отличает его от прототипа, высокоомный входной резистор которого имеет силь2 ную температурную зависимость.