Спектрометр для обнаружения радионуклидов ксенона



Спектрометр для обнаружения радионуклидов ксенона
Спектрометр для обнаружения радионуклидов ксенона
Спектрометр для обнаружения радионуклидов ксенона
Спектрометр для обнаружения радионуклидов ксенона
Спектрометр для обнаружения радионуклидов ксенона
Спектрометр для обнаружения радионуклидов ксенона
Спектрометр для обнаружения радионуклидов ксенона

Владельцы патента RU 2569411:

Попов Иван Юрьевич (RU)
Попов Владимир Юрьевич (RU)

Изобретение относится к спектрометрам для обнаружения радионуклидов ксенона. Спектрометр для определения объемной активности радионуклидов ксенона, в котором измеряемая проба представляет собой смесь газов, содержит детектирующую часть, которая выполнена с возможностью детектирования бета-излучения и гамма-излучения и которая содержит измерительную камеру, блок детектирования бета-излучения и блок детектирования гамма-излучения, при этом блок детектирования бета-излучения содержит по меньшей мере два детектора бета-излучения, а блок детектирования гамма-излучения содержит по меньшей мере один детектор гамма-излучения. Технический результат - повышение эффективности детектирования, уменьшение времени детектирования. 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к спектрометрам. В частности, настоящее изобретение относится к спектрометрам для обнаружения радионуклидов ксенона.

Уровень техники

Последние годы в целях обнаружения ядерных испытаний в рамках Подготовительной комиссии Организации по договору о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний активно создается Международная система мониторинга, состоящая из станций, занимающихся сбором сейсмических инфразвуковых, радионуклидных и гидроакустических данных. Станции радионуклидного контроля являются важной частью системы мониторинга. Они, в частности, оснащаются автоматическими комплексами определения объемных концентраций радиоактивных благородных газов в атмосфере. Для мониторинга окружающей среды был выбран ксенон. Выявление радионуклидов ксенона в атмосфере выше фонового уровня и нахождение объемных активностей изотопов ксенона по отношению друг к другу в определенном диапазоне может означать факт несанкционированных ядерных испытаний или аварийной ситуации на ядерно-энергетическом объекте.

Для анализа выбраны следующие радионуклиды ксенона, поскольку величины их периодов полураспада наиболее удобны для произведения необходимых измерений и все они образуются в результате ядерных реакций деления: 131mХe (Т1/2=11,934 суток), 133mХe (Т1/2=2,191 суток), 133Хe (Т1/2=5,248 суток), 135Хe(Т1/2=9,14 ч). Фоновый уровень концентрации, например, 133Хe в атмосфере незначителен (около 1 мБк/м3 в европейской части РФ), и для его измерения требуется переработка большого объема атмосферного воздуха или использование высокочувствительной измерительной аппаратуры.

Известны спектрометры бета-гамма совпадений для измерения объемной активности радионуклидов ксенона, содержащие один детектор бета-излучений, один детектор гамма-излучения и стандартную схему совпадений (см., например, "A high-resolution, multi-parameter, β-γ coincidence, µ-γ anticoincidence system for radioxenon measurement", T.Schroettner, at al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 2010, Volume 621, Issue 1-2, p.478-488).

Однако вследствие указанной конфигурации эти спектрометры обладают низкой эффективностью регистрации детектирования и для достижения требуемого уровня минимально детектируемой активности требуется производить спектрометрические измерения большой длительности и, кроме того, используемые детекторы обладают высокой стоимостью.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является разработка спектрометра для определения объемной активности радионуклидов ксенона, работающего по схеме бета-гамма совпадений, обладающего высокой эффективностью детектирования, высоким разрешением бета-детекторов и меньшей стоимостью компонентов.

Таким образом, предложен спектрометр для определения объемной активности радионуклидов ксенона, в котором измеряемая проба представляет собой смесь газов, содержащий детектирующую часть, которая выполнена с возможностью детектирования бета-излучения и гамма-излучения и которая содержит измерительную камеру, блок детектирования бета-излучения и блок детектирования гамма-излучения. Блок детектирования бета-излучения содержит по меньшей мере два детектора бета-излучения, а блок детектирования гамма-излучения содержит по меньшей мере один детектор гамма-излучения.

Использование двух детекторов бета-излучения модифицирует стандартную схему бета-гамма совпадений и метод бета-гамма совпадений, позволяя увеличить эффективность детектирования и уменьшить время детектирования.

Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения каждый детектор бета-излучения и гамма-излучения имеет свой собственный спектрометрический тракт, причем детекторы бета-излучения и гамма-излучения имеют общую схему совпадений или каждый детектор бета-излучения и гамма-излучения содержит счетчики времени, позволяющие регистрировать временную метку события регистрации излучения.

Предложенная конфигурация обеспечивает стабильность работы спектрометрических трактов спектрометра в течение его работы и обеспечивает четкое разделение пиков от конверсионных электронов радионуклидов ксенона. Кроме того, множество спектрометрических трактов позволяет уменьшить фон и обеспечивает идентификацию совпадений, относящихся к актам распада каждого из исследуемых радионуклидов, по результатам одной экспозиции.

Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения измерительная камера имеет плоскую форму, сверху и снизу измерительной камеры расположено по одному детектору гамма-излучения соответственно, а по меньшей мере два детектора бета-излучения расположены внутри измерительной камеры.

Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения измерительная камера имеет кубическую форму, по меньшей мере два детектора бета-излучения расположены внутри измерительной камеры, а измерительная камера расположена во внутренней части детектора гамма-излучения или на поверхности этой части. Указанная конфигурация позволяет уменьшить стоимость спектрометра и повысить эффективность детектирования данным спектрометром.

В указанной конфигурации два детектора бета-излучения могут быть расположены в измерительной камере последовательно на некотором расстоянии друг от друга, или, в качестве альтернативы, шесть детекторов бета-излучения могут быть расположены у каждой внутренней стороны измерительной камеры соответственно.

В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения каждый детектор бета-излучения выбран из группы, включающей кремниевый pin-фотодиод, дрейфовый детектор на основе кремния и кремниевый поверхностно-барьерный детектор, а каждый детектор гамма-излучения представляет собой сцинтилляционный детектор. Указанные детекторы позволяют обеспечить минимальный эффект памяти от предыдущих проб и максимальную чувствительность спектрометра при определении радионуклидов ксенона. Данные детекторы обеспечивают высокую эффективность детектирования и высокое разрешение.

Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения каждый спектрометрический тракт содержит анализатор амплитуд импульсов на соответствующем детекторе.

Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения спектрометр дополнительно содержит блок накопления данных, выполненный с возможностью создания списка параметров событий регистрации бета-излучения, включающего для каждого события регистрации по меньшей мере такие параметры, как амплитуда импульса на детекторе, номер детектора, зарегистрировавшего данное событие, а также один из таких параметров, как временная метка, соответствующая времени регистрации соответствующего события, и метка совпадения, подтверждающая факт регистрации излучения другим детектором спектрометра в заданном временном интервале.

В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения блок накопления данных соединен с блоком обработки данных, который включен в состав спектрометра или расположен отдельно от него и который выполнен с возможностью формирования визуального отображения независимых бета-гамма спектров с каждого детектора, а также двухмерного и/или трехмерного спектра бета-гамма совпадений на основе списка параметров событий регистрации бета-излучения и гамма-излучения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 показана детектирующая часть спектрометра согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения.

На фиг.2 показана детектирующая часть спектрометра согласно другому варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.3 представлена схема работы спектрометра, имеющего детектирующую часть, показанную на фиг.1.

На фиг.4-7 показаны примеры двухмерных и трехмерных спектров бета-гамма совпадений на основе данных от спектрометра согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Спектрометр для определения объемной активности радионуклидов ксенона согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения содержит блок детектирования бета-излучения и блок детектирования гамма-излучения и предназначен для детектирования следующих радионуклидов ксенона: 131mХе, 133mХe, 133Хе, 135Хе. Однако данный спектрометр может в случае необходимости детектировать и другие изотопы ксенона, если они радиоактивны и могут быть зарегистрированы методом бета-гамма совпадений.

Для обеспечения высокой эффективности детектирования в спектрометре согласно настоящему изобретению блок детектирования бета-излучения содержит два или более детектора бета-излучения, расположенных внутри измерительной камеры, а блок детектирования бета-излучения содержит один или более детектор гамма-излучения. На фиг.1 изображена детектирующая часть 10 спектрометра согласно одному из вариантов реализации, содержащая измерительную камеру 11 в виде полого куба объемом 7 см3, в которую подается проба в виде смеси газов, а именно измеряемый препарат ксенона, блок 12 детектирования бета-излучения и блок 13 детектирования гамма-излучения. В данном варианте реализации блок 13 состоит из одного детектора гамма-излучения, а блок 12 состоит из шести детекторов бета-излучения, размер каждого из которых 1,5×1,5 см и которые размещены внутри камеры 11 таким образом, что каждый детектор расположен у одной стороны камеры 11. Камера 11, блок 12 и блок 13 размещены внутри пассивной защиты, которая представляет собой свинцовую камеру с толщиной стенки около 5 см, внутренняя поверхность которой покрыта слоями меди и кадмия толщиной 1 мм каждый. Блок 13 имеет размер 50×50 мм, в нем выполнен цилиндрический колодец размером 28×28 мм, в котором размещена камера 11.

В других вариантах реализации детекторы бета-излучения могут быть расположены по-другому, например на верхней и нижней сторонах измерительной камеры может быть размещено, например, по четыре детектора бета-излучения таким образом, что они полностью покрывают каждую указанную сторону. В еще одном варианте реализации детекторы бета-излучения расположены в измерительной камере параллельно или не параллельно двум противоположным сторонам измерительной камеры сторонам последовательно на некотором постоянном или изменяемом расстоянии друг от друга.

Каждый детектор бета-излучения может представлять собой кремниевый pin-фотодиод, дрейфовый детектор на основе кремния или кремниевый поверхностно-барьерный детектор, что обеспечивает минимальный эффект памяти при использовании спектрометра. Каждый детектор гамма-излучения представляет собой сцинтилляционный детектор, например неорганический кристаллический сцинтиллятор на основе таких материалов, как Nal(TI), Csl, ZnS и Bl4Ge3O12 (BGO).

На фиг.2 представлена детектирующая часть 20 спектрометра согласно другому варианту реализации настоящего изобретения, содержащая измерительную камеру 26 плоской формы, в которую проба подается посредством линии 25 ввода пробы, два детектора 21 бета-излучения в виде кремниевых pin-фотодиодов, расположенных внутри камеры 26 у двух ее противоположных сторон, и два детектора гамма-излучения в виде кристаллических сцинтилляторов из Nal(TI), расположенных с двух противоположных сторон измерительной камеры и соответствующих размеру этих сторон. Детектирующая часть также содержит фотоэлектронный умножитель 23 для преобразования сигналов от детекторов, и она ограничена свинцовой защитой 24.

Спектрометр согласно настоящему изобретению может быть исполнен в стационарном или мобильном варианте, в последнем случае он может быть перемещен с помощью любого транспортного средства.

В одном из вариантов реализации для определения минимально детектируемой активности спектрометра в целях его калибровки использованы препараты ксенона, которые были получены с применением генератора ксенона на основе 252Cf. Одну часть препарата ксенона помещали в измерительную камеру детектора, а вторую часть сорбировали на ампулу с активированным углем и измеряли на аттестованном Ge-детекторе. Для получения изомера 131mХe был использован радиоактивный препарат 131I. Изменяя продолжительность генерации получения изотопов ксенона в Cf-источнике, было получено их разное процентное содержание в выделяемом препарате. Методом многократного деления и измерения частей пробы была получена требуемую активность. Погрешность определения объема разделенной пробы составляла менее 2%. Спектрометр обеспечивает минимальную детектируемую активность всех определяемых радионуклидов ксенона на уровне фона.

На фиг.3 изображена схема работы спектрометра, имеющего детектирующую часть, показанную на фиг.1. Каждый детектор, включая введенный дополнительный детектор бета-излучения, соединен с помощью контактной группы с собственным спектрометрическим трактом, посредством чего обеспечена высокая чувствительность спектрометра и высокое энергетическое разрешение, необходимое для разделения пиков от конверсионных электронов 131mХe (130 кэВ), 133mХe (200 кэВ), 135Хe (214 кэВ), что позволяет однозначно и одновременно измерять вышеуказанные радионуклиды ксенона 131mХe, 133mХe, 133Хe, 135Хe.

Каждый спектрометрический тракт содержит, помимо прочего, спектрометрический усилитель и анализатор амплитуд импульсов, определяющий амплитуду импульса на соответствующем детекторе. Сигналы со всех спектрометрических трактов обрабатываются блоком регистрации совпадений, представляющим собой общую схему совпадений, в котором каждому событию регистрации излучения присваивается временная метка и номер детектора, зарегистрировавшего данное событие. Вместо общей схемы совпадений в каждом спектрометрическом тракте могут использоваться счетчики времени, регистрирующие временную метку события регистрации излучения.

Возвращаясь к фиг.3, сигналы далее поступают на блок накопления данных, который формирует список параметров событий регистрации бета-излучения и гамма-излучения, включающий следующие параметры: амплитуда импульса на детекторе, номер детектора, зарегистрировавшего данное событие, и метка совпадения, подтверждающая факт регистрации излучения на другом детекторе спектрометра в заданном временном интервале. Список параметров также может включать дополнительные или другие параметры. Например, в случае использования счетчиков времени список параметров событий регистрации может включать амплитуду импульса на детекторе, номер детектора, зарегистрировавшего данное событие, и временную метку, характеризующую время регистрации данного события.

Блок накопления данных может быть соединен с блоком обработки данных, представляющим собой внутренний компьютер спектрометра или внешний компьютер, который может формировать визуальное отображение независимых бета-гамма-спектров с каждого детектора, и двухмерных и/или трехмерных спектров бета-гамма совпадений на основе описанного выше списка параметров событий регистрации, примеры которых приведены на фиг.4-7. При анализе указанного списка параметров размерность спектра принимается равной 1024×1024 канала.

Фиг.4 иллюстрирует трехмерный спектр бета-гамма совпадений для фонового спектра, а фиг.5 изображает трехмерный спектр бета-гамма совпадений для смеси четырех радионуклидов ксенона. Фиг.6 изображает трехмерный спектр бета-гамма совпадений для 131mХe, на фиг.7 показан двухмерный бета-спектр для 131mХe (срез трехмерного спектра по гамма-энергии 30 кэВ).

Настоящее изобретение не ограничено конкретными вариантами реализации, раскрытыми в данном описании лишь в иллюстративных целях, и охватывает все модификации и варианты, не выходящие за рамки объема и сущности изобретения, которые определены формулой изобретения.

1. Спектрометр для определения объемной активности радионуклидов ксенона, в котором измеряемая проба представляет собой смесь газов, содержащий детектирующую часть, которая выполнена с возможностью детектирования бета-излучения и гамма-излучения и которая содержит измерительную камеру, блок детектирования бета-излучения и блок детектирования гамма-излучения,
отличающийся тем, что блок детектирования бета-излучения содержит по меньшей мере два детектора бета-излучения, а блок детектирования гамма-излучения содержит по меньшей мере один детектор гамма-излучения.

2. Спектрометр по п.1, в котором каждый детектор бета-излучения и гамма-излучения имеет свой собственный спектрометрический тракт, причем детекторы бета-излучения и гамма-излучения имеют общую схему совпадений или каждый детектор бета-излучения и гамма-излучения содержит счетчики времени, позволяющие регистрировать временную метку события регистрации излучения.

3. Спектрометр по п.1, в котором измерительная камера имеет плоскую форму, сверху и снизу измерительной камеры расположено по одному детектору гамма-излучения соответственно, а по меньшей мере два детектора бета-излучения расположены внутри измерительной камеры.

4. Спектрометр по п.1, в котором измерительная камера имеет кубическую форму, по меньшей мере два детектора бета-излучения расположены внутри измерительной камеры, а измерительная камера расположена во внутренней части детектора гамма-излучения или на поверхности этой части.

5. Спектрометр по п.4, в котором по меньшей мере два детектора бета-излучения расположены в измерительной камере последовательно на некотором расстоянии друг от друга.

6. Спектрометр по п.4, в котором шесть детекторов бета-излучения расположены у каждой внутренней стороны измерительной камеры соответственно.

7. Спектрометр по п.1, в котором каждый детектор бета-излучения выбран из группы, включающей кремниевый pin-фотодиод, дрейфовый детектор на основе кремния и кремниевый поверхностно-барьерный детектор.

8. Спектрометр по п.1, в котором каждый детектор гамма-излучения представляет собой сцинтилляционный детектор.

9. Спектрометр по п.2, в котором каждый спектрометрический тракт содержит анализатор амплитуд импульсов на соответствующем детекторе.

10. Спектрометр по п.2, дополнительно содержащий блок накопления данных, выполненный с возможностью создания списка параметров событий регистрации бета-излучения, включающего для каждого события регистрации по меньшей мере такие параметры, как амплитуда импульса на детекторе, номер детектора, зарегистрировавшего данное событие, а также один из таких параметров, как временная метка, соответствующая времени регистрации соответствующего события, и метка совпадения, подтверждающая факт регистрации излучения другим детектором спектрометра в заданном временном интервале.

11. Спектрометр по п.10, в котором блок накопления данных соединен с блоком обработки данных, который включен в состав спектрометра или расположен отдельно от него и который выполнен с возможностью формирования визуального отображения независимых бета-гамма спектров с каждого детектора, а также двухмерного и/или трехмерного спектра бета-гамма совпадений на основе списка параметров событий регистрации бета-излучения и гамма-излучения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к детекторному узлу для сбора данных сканирования в системе интроскопии. Детекторный узел для сбора данных сканирования в системе интроскопии содержит источник ионизирующего излучения, имеющий корпус детекторного узла, в котором размещены чувствительные элементы, выполненные с возможностью приема ионизирующего излучения и его преобразования в электрический сигнал, связанные с платами аналогово-цифровых преобразователей, при этом корпус детекторного узла выполнен в форме дуги окружности с центром в точке генерации излучения источника ионизирующего излучения, причем чувствительные элементы расположены на одинаковом расстоянии от точки генерации излучения источника ионизирующего излучения и ориентированы перпендикулярно лучам, исходящим из источника ионизирующего излучения.

Изобретение относится к системе интроскопического сканирования инспекционно-досмотрового комплекса, содержащей линейный ускоритель электронов, генерирующий импульсы с чередованием низкой и высокой энергии с минимальным интервалом t между двумя соседними импульсами, и детекторный узел для сбора данных сканирования, включающий в себя детекторные модули, аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и каналы детектирования, каждый из которых содержит два интегратора для обработки сигналов одного детекторного модуля.

Изобретение относится к проблеме радиационного анализа материалов, конкретно к способам численной оценки плотности и эффективного атомного номера твердых и жидких многокомпонентных материалов.

Изобретение относится к области медицинских исследований с использованием рентгеновского излучения. Способ изготовления матрицы фоточувствительных элементов плоскопанельного детектора рентгеновского изображения, где каждый фоточувствительный элемент, включающий фотоприемную часть и подложку, размещают на общей подложке с обеспечением плоскостности фоточувствительной поверхности матрицы и фиксируют посредством клея, предварительно нанесенного на указанную подложку, при этом перед размещением фоточувствительных элементов на общей подложке в ней выполняют технологические отверстия, упорядоченно расположенные, по меньшей мере, на части площади общей подложки, соответствующей площади подложки каждого фоточувствительного элемента; устанавливают подложку на эталонной плоскости, имеющей средства прижима и обеспечивающей компенсацию неплоскостности общей подложки путем создания усилия прижима, при этом, по крайней мере, часть средств прижима выполнена в виде упорядоченной совокупности выступов, соотнесенных с упомянутыми технологическими отверстиями, и выполненных с возможностью приложения через них в осевом направлении силы прижима; размещают выступы в указанных технологических отверстиях, причем высота указанных выступов выполнена с возможностью обеспечения плоскостности фоточувствительной поверхности матрицы; затем на них устанавливают и временно фиксируют фоточувствительные элементы, опускают плоскость с установленными на указанных выступах фоточувствительными элементами до их контакта с клеем и выдерживают до полного отверждения клея.

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургической онкологии и радионуклидной диагностике, и может использоваться при биопсии сигнальных лимфоузлов (СЛУ) у больных раком молочной железы.

Изобретение относится к системам радиационного контроля. Технический результат заключается в обеспечении возможности контроля доз радиации, получаемых на разных предприятиях.

Изобретение относится к области метрологического обеспечения измерений доз гамма-излучения с помощью дозиметров, в которых используются газоразрядные счетчики Гейгера-Мюллера.

Изобретение относится к области низкофоновых экспериментов по поиску редких событий, например взаимодействий темной материи с обычным веществом, и может быть использовано для экспериментов по исследованию взаимодействия нейтрино (антинейтрино) с энергией 1-100 МэВс веществом.

Изобретение относится к медицине, а именно к способам и системам для формирования изображения. Пациенту в покое инъецируют первый изотопный радиоактивный индикатор.

Изобретение относится к газовым ионизационным многопроволочным координатным детекторам, в частности к дрейфовым камерам с тонкостенными дрейфовыми трубками (строу), предназначенным для работы в вакууме, и может быть использовано в экспериментальной ядерной физике для регистрации и определения координат заряженных частиц, проходящих через объем камеры.

Изобретение относится к технике измерения ионизирующих излучений и предназначено для определения радионуклидного состава и активности упакованных в контейнеры РАО. Способ определения абсолютной удельной активности содержимого контейнера и парциальных удельных активностей отдельных радионуклидов заключается в использовании результатов измерений аппаратурного гамма-спектра излучения, выходящего за пределы контейнера, при этом для вычисления указанных характеристик РАО используется метод последовательного вычитания из измеренного суммарного спектра восстановленных вычислительным путем спектров отдельных радионуклидов, идентифицированных по выделенным фотопикам максимальных энергий, содержащихся в измеренном суммарном спектре, и заранее рассчитанным модельным «эталонным» спектрам каждого радионуклида, которые могут содержаться в РАО, а далее, используя восстановленные модельные спектры каждого идентифицированного радионуклида, синтезируется суммарный модельный спектр всей смеси, и по соотношению между числом зарегистрированных гамма-квантов в этом спектре и числом импульсов в измеренном спектре находится абсолютное значение суммарной удельной активности РАО в контейнере и абсолютные значения парциальных удельных активностей каждого идентифицированного радионуклида. Технический результат - определение абсолютной удельной активности смеси радиоактивных нуклидов и абсолютных парциальных удельных активностей отдельных радионуклидов. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в высоковольтной импульсной технике для диагностики импульсных источников релятивистских электронных потоков в сильном магнитном поле путем измерения поперечных скоростей релятивистских электронов. Измеритель содержит установленные в вакуумной камере перед источником электронов корпус измерителя с входным отверстием-диафрагмой, соленоид, размещенный вне корпуса измерителя и выполненный с возможностью создания в вакуумной камере магнитного поля с направлением силовых линий вдоль продольной оси корпуса измерителя, а также регистратор распределения электронов по расстоянию от продольной оси корпуса измерителя, размещенный за входным отверстием-диафрагмой, при этом корпус измерителя выполнен из металла с высокой проводимостью в форме усеченного конуса, обращенного меньшим по диаметру основанием к источнику электронов, и размещен в области отсутствия магнитного поля источника электронов в магнитном поле соленоида, сам соленоид размещают на расстоянии от источника электронов, обеспечивающем однородность магнитного поля от источника электронов до корпуса измерителя, и выполняют с возможностью формирования импульсного магнитного поля с длительностью, исключающей проникновение поля через стенки корпуса измерителя. Технический результат - повышение точности измерения. 4 ил.

Изобретение относится к области дозиметрии и спектрометрии импульсных ионизирующих излучений ускорителей, в частности импульсного электронного и тормозного излучений. Фольговый зарядовый спектрограф содержит пакет из N металлических фольг, общая толщина которых подбирается из условия равенства экстраполированному пробегу электронов d максимальной энергии электронов Ε<511 кэВ, при этом фольги расположены параллельно друг другу в вакуумной камере при значении давления Ρ=10-6÷10-7 Па, каждая фольга подсоединена к отдельной емкости, накапливающей поглощенный данной фольгой заряд, имеющей отдельный разъем для снятия зарядовых характеристик, и полностью покрыта диэлектрической пленкой толщиной не более 2 мкм. Технический результат - упрощение способа измерения распределения электронов по энергиям, повышение точности измерений. 2 ил.

Изобретение относится к области протонной радиографии, в частности к способам формирования и регистрации протонных изображений с помощью магнитной оптики. Способ регистрации протонных изображений, сформированных с помощью магнитооптической системы, включает формирование протонного пучка, который пропускают через объект исследования, и получение цифровых изображений протонного пучка до пропускания его через объект исследования с помощью первой системы регистрации и после пропускания пучка через объект исследования с помощью второй системы регистрации, конвертор которой размещают в плоскости фокусировки магнитооптической системы, настроенной на энергию протонного пучка до прохождения им объекта исследования и обеспечивающей фокусировку протонов из плоскости объекта в плоскость изображения, последующее получение теневого изображения объекта исследования путем приведения полученных изображений пучка к одному ракурсу и попиксельного деления одного изображения на другое, при этом во второй системе регистрации перед конвертором устанавливают, по крайней мере, еще один конвертор с соответствующей регистрирующей аппаратурой и получают, по крайней мере, еще одно цифровое изображение протонного пучка, которое учитывают при получении теневого изображения объекта исследования путем приведения его с изображением пучка, полученного с помощью первой системы регистрации, к одному ракурсу и попиксельного деления одного изображения на другое, при этом расстояние L между конверторами выбирают, исходя из параметров объекта исследования и магнитооптической системы, из следующего соотношения: , где: m22 - соответствующий элемент матрицы перехода М магнитооптической системы, ∂m12/∂p - частная производная по импульсу протона соответствующих элементов матрицы перехода М, Δр - разница по средней величине импульса между протонами, которые прошли через области объекта исследования с различной оптической толщиной. Технический результат - повышение точности изображения объекта исследования. 3 ил.

Изобретение относится к радиационной безопасности. Способ измерения параметров ионизирующего излучения включает этапы, на которых измеряют четырьмя счетчиками Гейгера-Мюллера ионизирующее излучение, при этом регистрация гамма-излучения осуществляется с помощью четырех счетчиков Гейгера-Мюллера СБМ-20, на каждый из которых подано напряжение 400 В от высоковольтного преобразователя, преобразователь напряжения реализует числоимпульсный способ регулирования напряжения без использования обратной связи по высокому напряжению, при прохождении частицы через чувствительный объем СГМ возникает импульс тока, что ведет к просадке напряжения на электродах СГМ, падение напряжения усиливается предварительным усилителем, формируется в положительный электрический импульс и подается на вход микроконтроллера, данный процесс происходит в каждом канале независимо, по наличию импульсов, приходящих по всем каналам, определяется количество подключенных СГМ и выбирается необходимое время счета, подсчитанные за выбранное время счета импульсы корректируются с учетом нагрузочной характеристики СГМ, после чего откорректированное количество импульсов пересчитывается в мощность дозы в мкЗв/час и выводится на экран прибора, при включенном режиме подсчета накопленной дозы, полученное значение мощности дозы умножается на время измерения и сохраняется в ячейке памяти и в дальнейшем суммируется со следующим значением измеренной дозы и так до отключения режима подсчета накопленной дозы, схема контролирует наличие питающего напряжения и в случае его резкого пропадания или уменьшения последнее полученное значение дозы сохраняется в энергонезависимой быстродействующей памяти. Технический результат - повышение точности проводимых измерений параметров ионизирующего излучения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области ускорительной техники, а именно к способам диагностики проводки импульсных сильноточных релятивистских пучков электронов (ИСРПЭ) в мощных линейных ускорителях. Способ диагностики импульсного сильноточного релятивистского пучка электронов в тракте линейного индукционного ускорителя заключается в том, что регистрируют амплитуду и форму импульсов тока пучка с помощью индукционных датчиков тока и интегральные значения доз тормозного излучения на стенках тракта с помощью термолюминесцентных дозиметров, превышающих по количеству датчики тока и установленных вдоль по тракту, анализируя полученную информацию, судят об изменении равновесного состояния пучка, связанного с амплитудно-временными изменениями импульсов тока пучка, и определяют области и уровни электронных потерь пучка на стенках тракта, при этом дополняют измерительные средства набором сцинтилляционных детекторов тормозного излучения с наносекундным разрешением, при этом располагают их рядом с термолюминесцентными дозиметрами, регистрируют амплитуду и форму импульсов со сцинтилляционных детекторов, калибруют их по интегральной дозе при помощи термолюминесцентных дозиметров, сравнивают амплитуды и формы импульсов со сцинтилляционных детекторов и с датчиков тока и по результатам сопоставительного анализа дополнительно судят об изменении уровней электронных потерь импульсного сильноточного релятивистского пучка электронов на стенках тракта в течение длительности импульса тока в процессе прохождения пучка по ускорительному тракту. Технический результат - повышение информативности способа диагностики сильноточного релятивистского пучка электронов в тракте линейного индукционного ускорителя. 5 ил.

Изобретение относится к охранной технике. Техническим результатом является обеспечение визуализации изображения по заданным координатам и времени. Способ включает определение координат видеокамер и реперных точек в пределах сектора обзора видеокамеры и внесение изображения местности в базу данных компьютера и вывод изображения на экран монитора, на секторы обзора каждой видеокамеры накладывают координатную сетку с заранее заданным интервалом между ее линиями для формирования элементарных ячеек и определяют методом интерполирования или экстраполирования координаты всех узлов сетки, вносят в базу данных одновременно изображения местности в пределах элементарной ячейки, ее географические координаты и время фиксации видеоизображения и при необходимости вводят в компьютер время и координаты интересующей элементарной ячейки и выводят из памяти компьютера на монитор изображение на этой элементарной ячейке и соседних ячейках с указанного момента времени в динамике, при этом в базу данных вводят третью географическую координату элементарной ячейки - высоту над уровнем моря, а видеоизображение интересующей элементарной ячейки выводят в режиме он-лайн. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области измерения параметров ионизирующего излучения. Способ оценки достоверности результатов измерения носимым измерителем мощности дозы на радиоактивно загрязненной местности в период формирования следа радиоактивного облака заключается в том, что определяют факт радиоактивного загрязнения поверхности блока детектирования измерителя мощности дозы при ведении радиационной разведки пешим порядком, при этом для выявления факта радиоактивного загрязнения блока детектирования проводят два измерения мощности дозы на высотах 0,1 и 3 метра над радиоактивно загрязненной местностью и сравнивают отношение полученных показаний с контрольным числом, равным 1,7, которое соответствует случаю, когда детекторный блок не загрязнен радиоактивными веществами; в случае наличия загрязненности блока детектирования радиоактивными веществами полученное отношение будет меньше контрольного значения. Технический результат - упрощение способа измерения параметров ионизирующего излучения. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к медицинским инструментам, и более конкретно к системам и способам графического планирования и помощи в медицинских процедурах с использованием графического интерфейса инструмента. Система планирования содержит процессор; запоминающее устройство, соединенное с процессором и сохраняющее модуль планирования; и пользовательский интерфейс, соединенный с процессором и выполненный с возможностью позволять пользователю выбирать путь через систему (148) путей; модуль планирования, выполненный с возможностью последовательного отображения одного или более двухмерных срезов объема изображения, соответствующих положению курсора, управляемого пользователем посредством пользовательского интерфейса таким образом, что при движении вдоль пути один или более срезов обновляются в соответствии с глубиной положения курсора на пути, причем путь включает в себя положения в пределах и за пределами границ полости. Технический результат – упрощение рабочего процесса проведения медицинских процедур. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к приборам для дозиметрии и измерения спектров заряженных частиц. Спектрометр заряженных частиц содержит полупроводниковые детекторы, образующие телескоп, с которыми последовательно соединены спектрометрические усилители и аналого-цифровые преобразователи, причем сцинтилляционный детектор снабжен усилителем, при этом для измерения потока и частиц с двух противоположных направлений установлено четное количество полупроводниковых детекторов, при этом крайние детекторы выполнены с толщиной, меньшей толщины средних детекторов, выходы детекторов соединены с входами спектрометрических усилителей, а выходы усилителей – с входами аналого-цифровых преобразователей, выходы аналого-цифровых преобразователей соединены с входами программируемой логической матрицы. Технический результат – увеличение информативности устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-11-27 2015-11-26T23:18:18
Наверх