Радиометр

 

Использование1 для измерения гамма-, бета-, альфа-, нейтронного, рентгеновского Союили иного ионизирующего излучения. Сущность изобретения1 радиометр содержит последовательно соединенные детектор, триггер, счетчик числа интервалов и индикатор , а также генератор импульсов. Выход счетчика числа интервалов соединен с входом генератора импульсов, выход которого подключен к второму входу триггера и к обнуляющему входу счетчика числа интервалов . 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 Т 1/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4878161/25 (22) 02.08.90 (46) 23.12;92. Бюл. № 47 (71) Производственное объединение "Coioзатомтехэнерго" (72) B.M.Êîòëîâ (56) Авторское свидетельство СССР й, 713281, кл. 6 01 Т 1/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1338627, кл. G 01 Т 1/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 766289, кл. 6 01 Т 1/02, 1978, Изобретение относится к радиационной технике; а именно к устройствам регистрации ионизирующего излучения, pro порогового излучения.

Известно лороговое устройство регист"рации ионизирующего излучения (авт,св. №

713281, кл, 6 01 Т 1/02, 1978).

Недостатком этого устройства является сложность электронной схемы, большая мощность, потребляемая для генерирования пачек синусоидальных импульсов, нестабильность работы в зависимости от . источника питания.

Известно устройство определения дозы ионизирующего излучения, содержащее элемент, формирующий интервал времени; количество импульсов с выхода детектора подсчитывается за интервал анализа. Недостатком данного устройства является сложность устройства и значительнОе время, затрачиваемое на регистрацию.

Наиболее близким к изобретению по . технической сущности является устройство

I. Ж 1783456 А1

2 (54) РАДИОМЕТР (57) Йспользование: для измерения гамма-, бета-, альфа-, нейтройного, рентгеновского илй иного ионизирующего излучения. Сущность изобретения . радиометр содержит последовательно соединенные детектор, триггер, счетчик числа интервалов и индикатор, а также генератор импульсов. Выход счетчика числа интервалов соединен с входом генератора импульсов, выход которого подключен к второму" входу триггера и к обнуляющему входу счетчика числа интервалов. 2 ил, определения дозы йонизирующего излучения, с помощью которбго формируют изменяющийся по длительности интервал Я временйанализа и подсчитывают количество импульсов с выхода детектора за интерВал анализа, 1 1

Недостатком данного устройства явля- Q() ется значительное время, затрачиваемое на (1 регистрацию, и сложность устройства. -. ф

"": Цель изобретения - повышение быстро- у действия измерений. В устройстве формируется период времени анализа и подсчитывается количество следующих друг за другом периодов, когда,У с выхода детектора за период анализа при- а шел хотя бы один импульс, Таким образом, . весь период времени анализа делят íà равные интервалы и о достижении порога уровня ионизирующего излучения судят по количеству интервалов, в течение которых с выхода детектора поступил хотя бы один импульс.

1783456

15 чение нескольких следующих друг за другом интервалов в каждом из них был хотя бы

35

Заданный период анализа делят с помощью стабилизированного генератора на равные интервалы, в течение которых с выхода детектора могут поступать (или не поступать) импульсы. Если среднее число импульсов на выходе детектора велико и составляет 4-5 импульсов в течение интервала, то вероятность отсутствия хотя бы одного импульса мала, Процессы регистрации импульсов подчиняются законам случайных 1 событий. В данном случае вычисление вероятности регистрации порога ионизирующего из учения определяется как вероятность события при повторных независимых испытаниях.

Вероятность регистрации порога Р

onределяется формулой биноминального распределения как произведение вероят- ностей того, что в течение заДЪМйого Интервала и ридет хотя бы один импульс детектора и такое состояние будет длиться . в течение заданного количества интервала в:

Р = (1 — е" ), где и — средний поток импульсов на выходе 2 детектора в течение интервала;

k - число ийтервалов.

Пусть за время, равное 4 с, на выходе детектора имеется в среднем 32 импульса .

Делят заданное время анализа, например, 3 на 5 интервалов, длительность каждого из которых составит 0,8 с. Средняя частота следования импульсов будет 6 импульсов за 1 интервал, Вероятность того, что в гечение одного интервала не поступит с выхода детектора ни одного импульса определйтся как

Рт,= е" = е =0,008.

Вероятность тбго, что поступит хотя бы один импульс — как

Рт = 1-0,008 = 0,992, Вероятность того, что в течение 5 интервалов в каждом из них будет хотя бы один импульс, определится как

Р = 0,992 =-0,992 =0,96.

Иэ привеДенного примера видно, что если интервалов больше, вероятность ложного срабатывания меньше, Нетрудно у1едиться также в том; что надежность регистрации порога уровня радиоактивного излучения этим прибором будет не хуже известного (паспортное значение для прибора . типа ДРС-01 равно 0,95).

Таким образом, видно. что для регистрации порога ионизирующего излучения не обязательно считать импульсы, достаточно убедиться в том, что они есть, а сколько l1x — мало или много — значения не имеет, Если импульсов в среднем больше чем 5, то после

1 регистрации этого порога длительность интервала между импульсами генератора должна уменьшиться, например, в 2 раза. Если и в этом случае порог будет зарегистрирован, тотем самым будет подтверждена мощность дозы, превышающая в 2 раза первоначально зарегистрированную. Далее процесс уменьшения длительности интервалов продолжается до тех пор, пока схема срабатывает. Процесс остановится на значении предельной мощности дозы, зарегистрированнойй радиометром, В соответствии с законом математической статистики маловероятно, чтобы в теодин импульс, если среднее значение число импульсов мало. Это возможно лишь в случае, если среднее число импульсов в течение интервала велико (5 и более), тогда можно быть уверенным, что хотя бы один импульс будет. Если же в один из интервалов импульса не последует, счет интервалов начнется сначала. Таким образом, в предлагаемом устройстве величина порога определяется количеством интервалов, в каждом из которых был хотя бы один импульс детектора. Схема работает по принципу "Да — нет", Этим устраняется существенный недостаток известного решения — громоздкость электронной схемы и необходимость счета числа импульсов. Очень просто в предлагаемом устройстве изменять достоверность регистрации порога, достаточно увеличить или уменьшить число интервалов, и достоверность регистрации соответственно возрастет или снйзится.

На фиг,1 представлена функциональная схема радиометра; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу

Радиометр (фиг,1) содержит последовательно соединенйые детектор 1, триггер 2, счетчик 3 числа интерва loB и индикатор 4. а также генератор 5 импульсов, подключенный входом к выходу счетчика 3 и выходом — к второму входу триггера 2 и счетчика 3.

С выхода детектора 1 (например, счетчика Гейгера-Мюллера, типа СБМ-21) короткие импульсы подаются на первый вход триггера 2. Одновременно на второй вход триггера 2 подаются импульсы с выхода кварцованного генератора 5 (например, секундные импульсы элекгронных часов).

Импульсы с выхода генератора 5 одновременно подаются на счетчик 3 счета интервалов, рассчитанный на определенное число (5-6 или более. в зависимости от требуемой достоверности регистрации) Радиометр работает следующим образом. Импульсы с выхода детектора 1 (фиг.2а) 1783456

Условкпе обозначен.л.

Г .етчг; s- .cëà лктермлоз г; кагор екер; тф а:тгьсов лг. I поступают на первый вход триггера 2, импульсы с выхода которого проходят на пер-, вый вход счетчика 3. Если в течение периода анализа Т с выхода генератора (фиг.2б) на первый вход триггера 2 придет хотя бы один 5 импульс с выхода детектора 1, то радиометр будет готов посчитать следующий импульс с выхода генератора 5, триггер 2 будет подготовлен для прохождения нового импульса с выхода детектора 1. Если в течение очеред- 10 ного периода анализа Т импульсов на выходе детектора 1 не будет (как зто имеет место между вторым и третьим импульсами генератора на фиг,2а), то импульсом с выхода генератора 5 счетчик 3 будет обнулен и на- 15 бор информации в нем начнется сначала. На фиг.2в показаны импульсы, поступающие на первый вход счетчика 3, Импульс на входе счетчика 3 показан на фиг.2г, а импульс, . поступающий йа вход индикатора 4. пока- 20 зан на фиг.2д. Счетчик 3 заполняется очередным импульсом с выхода детектора, и тем самым сокращается время регистрации порога.

Для сокращения времени регистрации срабатывание порога происходит не импульсами генератора. а импульсами детектора, За счет этого время регистрации может быть сокращено на величину до одного интервала Т.

Использование изобретения обеспечивает упрощение устройства для регистрации порога ионизирующего излучения и сокращение времени анализа;

Формула изобретения

Радиометр, содержащий детектор. генератор импульсов, счетчик и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия измерений, в него введен триггер, подключенный первым входом к выходу детектора, вторым входомк выходу генератора импульсов и к обнуляющему входу счетчика и выходом — к счетному входу счетчика, выход которого соединен с входами индикатора и генератора импульсов..

178345б

Составитель В.Котлов

Техред М.Моргентал

Редактор Г.Бельская

Корректор М,Максимишинец

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

Заказ 4513 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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