Термолюминесцентный дозиметр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2II725

Goes Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 30а, 4/01

2! д, 18/02

Заявлено 05.1Х.1966 (№ 1100590/31-16) с присоединением заявки №

Приори тет

Опубликовано 19.II.1968. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 19.IV.1968

МПК А 61b

Н 05g

УДК 614.471:614.876.621..386.82 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете й1инистрсе

СССР

Авторы изобретения А. И. Сладкова, И. К. Табаровский, Ли Дон Хва, IO. Б. Мандельцвайг, А. И. Желонкин и Ю. Я. Гугнин

Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения

Заявитель

ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ДОЗИМЕТР

Известны термолюминесцентные дозиметры, содержащие термолюминесцентный детектор, нагревательный элемент, контрольный источник, фотоумножитель, измерительную схему и блок питания.

Предлагаемый дозиметр отличается от известных тем, что в нем установлен блок автоматизации процесса нагрева детектора, содержащий логарифмический делитель, усилитель постоянного тока, индикатор максимума излучения детектора, усилитель мощности и релейную схему. Такое выполнение дозиметра позволяет увеличить точность и чувствительность измерений независимо от свойств нагревательного элемента.

Для увеличения надежности и срока службы индикатора контрольного источника между источником Р-излучения и индикатором контрольного источника установлена шторкаэкран.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого термолюминесцентного дозиметра; на фиг. 2 — его принципиальная электрическая схема.

Термолюминесцентный дозиметр содержит блок 1 датчика, блок 2 автоматизации процесса нагрева, измерительный блок 8, блок 4 питания, блок 5 отжига. Конструктивно блоки 2, 8 и 4 обьединены в один электронный блок.

Блок 1 содержит нагревательный элемент б, детектор 7, систему светофильтров 8 и устройство в виде барабана (на чертеже не показано) для установки элемента б с детек5 тором и. радиоактивного стандарта в положение измерения.

Детектор представляет собой параллелепипед из термолюминесцентного стекла размером, например, 10+ 3;х,3 лтлт. Нагреватель10 ный элемент б имеет размеры 30)(30)(3 мм.

Элемент б представляет собой диэлектрическую основу, например ситалловую, на одной стороне которой нанесена токопроводящая пленка, на другой стороне расположено

l5 приспособление для крепления детектора. На две боковые грани ситалловой пластины нанесены серебряные шишки, обеспечивающие контакт между токопроводящей пленкой и контактными пружинами, установленными в

20 барабане блока 1.

Радиоактивный контрольный источник состоит из собственно радиоактивного Р-источника, например Sr 90, и сцинтиляционного материала, например сцинтилляционной

25 пластмассы, между которыми. вставляется металлическая шторка-экран, что предохраняет пластмассу от облучения р-лучами в нерабочем положении.

Блок 5 отжига восстанавливает свойства

Зо термолюминесцентных детекторов после об3 лучения и содержит нагревательный элемент в виде диэлектрической основы, например ситалловой, на которую нанесена теплопроводящая пленка, биметаллический терморегулятор и, биметаллический индикатор температуры.

Ъ .-=-2ы

Электронный блок содержит высоковольтный стабилизатор на лампе 9 (фиг. 2), анодный стабилизатор на лампах 10 и 11, накальный стабилизатор на полупроводниковых триодах 12, 18, 14 и 15, измерительный блок

8на лампа,х 16 и 17, и блок 2 автоматизации процесса нагрева. На входе блока 8 установлен накопительный конденсатор 18, одна обкладка которого находится при постоянном потенциале.

Блок 2 содержит логарифмический делитель на диодах 19 и 20, усилители постоянного тока на лампах 21, 22 и стабилитронах 28, 24, индикатор максимума излучения детекто. ра на диоде 25, емкости 26 и лампе 27, усилитель мощности на лампе 28 и релейную схему, включающую в себя реле 29 и 80. Блок

8 предназначен для измерения напряжения на конденсаторе 18 и состоит из согласующего каскада на лампах 16 и 17. Последняя лампа служит ламповым вольтметром, в анодной цеци, которого включен измерительный прибор

81, например микроамперметр.

Согласующий каскад содержит два катодных повторителя на лампе 16. На один вход согласующего каскада подается .постоянное положительное смещение, снимаемое с опорного стабилитрона 82. К другому входу поступает напряжение с того же опорного стабилитрона 82 на время высвечивания детектора 7 и на время отсчета — обкладка накопительного конденсатора 18.

Другая обкладка конденсатора 18 постоянно присоединена к стабилитрону 82. Таким образом, в момент отсчета разность напряжений на входах согласующего каскада, а, следовательно, и между катодами лампы 16, равна напряжению конденсатора 18. Между катодами заключен делитель диапазонов, с которого подается напряжение на ламповый вольтметр. Ламповый вольтметр собран по балансной схеме на лампе 17.

При нагревании предварительно облученный ионизирующим излучением детектор люминесцирует в оранжевой области, причем полный световой поток, т. е. интеграл кривой высвечивания, независимо от скорости прогрева пропорционален дозе облучения.

Однако в реальных условиях часть светового потока обусловлена еще и. чисто температурным свечением нагревательного элемента. Из-за этого возможна существенная погрешность в измерениях, поскольку через определенное время после включения элемента температурное свечение резко возрастает.

Для уменьшения ошибки измерений блок 2 отключает нагревательный элемент до наступления этого момента.

Работа дозиметра. Предварительно облу211725

4 ченный ионизирующим излучением детектор 7 устанавливают на нагревательном элементе

6, который помещают в барабан блока 1 датчика. При повороте барабана до фиксирован5 ного положения детектор устанавливается перед фотоумножителем 88 и одновременно подается напряжение на элемент 6. Детектор н а грев а ется.

Световой поток преобразуется фотоумножи10 телем 88 в постоянный ток, который заряжает накопительный кондснсатор 18, По окончании процесса высвечивания детектора и тем самым заряда конденсатора 18 одна его обкладка подключается на вход согласующего

15 каскада с последующим усилением сигнала.

Нагревательный элемент отключается следующим образом, При высвечивании детектора возникает ток фотоумножителя 88, создающий падение напряжения на сопротивле20 нии 84, которое соединено последовательно с конденсатором 18. Сопротивление 84 включено в цепь сетки. лампы 21 через логарифмический делитель на диодах 19 и 20, С увеличением падения напряжения на сопротивлении

25 84 диоды поочередно отпираются, тем самым осуществляется логарифмическое деление.

С логарифмического делителя сигнал через каскад, собранный по схеме катодного повторителя на левой половине лампы 21, посту30 пает на усилитель постоянного тока, собранный на правой половине лампы 21 и на лампе

22. С выхода усилителя постоянного тока сигнал поступает на индикатор максимума, который собран .по схеме балансного катод35 ного повторителя на лампе 27. Сигнал подается на обе сетки лампы 27. На сетку правой половины лампы сигнал подается непосредственно с выхода усилителя постоянного тока, а на сетку левой половины — через диод 25, 40 шунтированный запоминающей емкостью 26 на постоянный потенциал.

Когда входной сигнал увеличивается, диод

25 открыт (при этом перезаряжается запоминающая емкость 26), поэтому смещение

45 сеток лампы 27 изменяется синхронно, следо.вательно разность падений напряжений на катодных сопротивлениях остается постоянной. После того, как сигнал с фотоумножителя 88 достигает максимального значения и

50 начинает уменьшаться, диод 25 запирается и фиксирует потенциал сетки левой половины лампы 27 равным потенциалу на емкости 26 к моменту запирания диода, т. е. к моменту максимального значения входного сигнала.

В то же время потенциал сетки правой половины лампы 27 уменьшается в соответствии с входным сигналом. Следовательно, на выходе индикатора максимума растет разбаланс напряжений, который передается на усили60 тель мощности, собранный по схеме балансного катодного повторителя на лампе 28. На ьыходе усилителя мощности включена обмотка реле 29. При достижении разбаланса напряжений на лампе 28, равного напряжению

65 срабатывания реле 29, это реле срабатывает

211725 и подает напряжение на обмотку мощного реле 80, которое в свою очередь размыкает н. з. контакты, включенные в цепь нагревательного элемента. После каждого цикла измерения диод 25 и конденсатор 18 закорачиваются с помощью переключателя 85, и схема готова для следующего измерения.

Предмет изобретения

1. Термслюминесцентный дозиметр, содержащий тсрмолюминесцентный детектор, нагревательный элемент, контрольный источник, фотоумножитель, измерительную схему и блок питания, отличиющайся тем, что, с целью увеличения точности и чувствительности измерений независимо от свойств нагревательного элемента, в нем установлен блок автоматизации процесса нагрева детектора, включаю5 щий в себя логарифмический делитель, усилитель постоянного тока, индикатор максимума излучения детектора, усилитель мощности и релейную схему.

2. Дозиметр по п. 1, отличающийся тем, что, 1О с целью увеличения надежности и срока службы индикатора контрольного источника, между источником Р-излучения и индикатором контрольного источника установлена шторка-экран.

211725 Рог.2

Составитель Е. Я. Ланцбург

Редактор В. Н. Торопова Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: Н. И. Быстрова и Л. В. Наделяева

Заказ 825i6 Тираж 530 Подписное

Ц! !ИИПИ Комитета по делам нзобрстений и открытий при Совете Мипистров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2