Способ маркировки и радиационного контроля объектов

 

Использование: в методах регистрации излучений. Сущность изобретения: маркировка различных объектов и их последующий контроль позволяют расширить применимость способа. Способ включает нанесение на контролируемый объект опознавательного знака в виде смеси элементов, отличных от элементов материала контролируемого объекта, облучение нанесенного опознавательного знака источником излучения, измерение и регистрацию ответного излучения, повторение облучения опознавательного знака при каждой операции контроля и сравнение измеренного при этом ответного излучения с ранее зарегистрированным ответным излучением. Отличие способа заключается в том, что в качестве облучающего контролируемый объект излучения используют излучения с энергиями частиц и квантов в диапазоне 10³ - 10⁶ эВ и измеряют амплитудный энергетический спектр рассеянных частиц и квантов тормозного рентгеновского излучения и радиофлуоресценции элементов смеси опознавательного знака. Вибираемые элементы в смеси могут иметь атомные номера не менее шести. 1 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к методам регистрации излучений и может быть использовано для маркировки различных объектов и их последующего контроля.

Известен способ маркировки изделий, заключающийся в нанесении на поверхность объекта материала, отличающегося по физическим свойствам от материала объекта, в частности, сплава металлов, химический состав которых соответствует заданной информации [1] Недостатком этого способа является ограниченность его применения.

Наиболее близким к изобретению является способ маркировки и радиационного контроля объектов, включающий нанесение на контролируемый объект опознавательного знака в виде смеси элементов, отличных от элементов материала контролируемого объекта, облучение нанесенного опознавательного знака источником излучения, измерение и регистрацию ответного излучения, повторение облучения опознавательного знака при каждой операции контроля и сравнение измеренного при этом ответного излучения с ранее зарегистрированным ответным излучением [2] Недостатками этого способа является также ограниченность его применения только бумажными денежными купюрами.

Предлагаемый способ от этого недостатка и состоит в том, что в процессе выполнения вышеуказанных действий известного способа на контролируемый объект наносят идентификационный опознавательный знак, состоящий из материалов, которые содержат смесь элементов с атомными номерами не менее шести, и облучают источником излучения с энергией частиц квантов в диапазоне 10³-10⁶ эВ и регистрируют идентификационный код опознавательного знака путем измерения амплитудного спектра рассеянных частиц и квантов, тормозного рентгеновского излучения и радиофлуоресценции компонентов смеси.

Способ заключается в том, что смесь нескольких элементов при ее облучении ионизирующим облучением является источником рентгеновского излучения и рассеянного излучения со сложным спектральным составом. Спектральный состав этого излучения зависит от ряда параметров: от элементного состава смеси, от геометрических размеров опознавательного знака и от природы источника радиоактивного излучения (от природы и энергетического спектра частиц и от энергии спектра кванов). Суммарный амплитудный спектр, излучаемый опознавательным знаком, складывается как из рассеянного опознавательным знаком излучения, так и из рентгеновысокого излучения, возникающего в самом опознавательном знаке, включая радиофлуоресценцию компонентов смеси. В силу случайного расположения компонентов смеси и случайного соотношения количеств компонентов смеси спектр излучения опознавательного знака будет уникальным.

Идентификация объекта производится путем сравнения спектра, излучаемого опознавательным знаком, полученного при контроле с эталонным кодом опознавательного знака. Эталонный код опознавательного знака (спектр излучения) измеряют при проведении маркировки объекта. Для повышения устойчивости опознавательного знака к внешним воздействиям в качестве смеси элементов используют элементы, входящие в состав нержавеющей стали. В этом случае опознавательный знак может быть приварен к поверхности контролируемого объекта, что исключает возможность подделки.

Ограничения, накладываемые на величину атомного номера элементов, входящих в состав опознавательного знака, обусловлены порогом чувствительности существующих блоков детектирования излучения на основе кремниевых полупроводниковых детекторов.

В качестве примера реализации способа был использован объект опознавательный знак из нержавеющей стали. Опознавательный знак облучали радиоактивным источником плутоний 238, вмонтированным в блок детектирования. Суммарный спектр излучения от опознавательного знака состоит из рассеянного излучения источника, а также рентгеновского излучения, генерируемого элементами, входящим в состав стали.

После нанесения опознавательного знака на контролируемый объект измеряют спектр излучения от опознавательного знака. Этот спектр является эталонным кодом опознавательного знака. Эталонный код измеряется с помощью детектора, фиксируется с помощью запоминающего устройства и хранится в течение всего периода эксплуатации объекта. При проведении контрольной проверки производят измерение спектра излучения опознавательного знака и производят сравнение эталонного кода опознавательного знака, полученного при контрольной проверке. С помощью ЭВМ или специализированного процессора определяют подлинность объекта.

В силу случайного распределения элементов находящихся в объеме опознавательного знака, повторить это распределение практически невозможно.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет проводить радиационный контроль объектов.

Формула изобретения

1. СПОСОБ МАРКИРОВКИ И РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ОБЪЕКТОВ, включающий в себя нанесение на контролируемый объект опознавательного знака в виде смеси элементов, отличных от элементов материала контролируемого объекта, облучение нанесенного опознавательного знака источником излучения, измерение и регистрацию ответного излучения, повторение облучения опознавательного знака при каждой операции контроля и сравнение измеренного при этом ответного излучения с ранее зарегистрированным ответным излучением, отличающийся тем, что в качестве облучающего контролируемый объект излучения используют излучения с энергиями частиц и квантов в диапазоне 10³ 10⁶ эВ и измеряют амплитудный энергетический спектр рассеянных частиц и квантов тормозного рентгеновского излучения и радиофлуоресценции элементов смеси опознавательного знака.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве элементов смеси опознавательного знака выбирают элементы с атомными номерами не менее шести.